Licenciatura en Matemáticas

Datos Generales

Clave: Creditos: Semestre: Primero
Materia: Cáculo I Semestre académico:
Horas por clase: una Clases por semana: cinco Horas por semestre: setenta
Período: agosto - diciembre Teórica: 60 % Teórico-prácticas: 40 %
Autores:
Dra. Gema A. Mercado Sánchez
M. M. Elvira Borjón Robles
Fis. José Augusto Beltrán Mendoza
Fis. Gloria Teresa González de Ávila

Email:
gema@mate.reduaz.mx
eborjon@mate.reduaz.mx
jbeltran@cantera.reduaz.mx
ggonzale@mate.reduaz.mx

Requisitos o Antecedentes:
Conocimientos elementales de geometría y aritmética, disposición de trabajar con intensidad y de aprender.
Nota: Dada la importancia del curso en la formación matemática y si el grupo rebasa a los 15 alumnos se sugiere que lo impartan un maestro y un académico profesional y un calificador (posiblemente servicio social o alumno de semestres avanzados).

Presentación

Este curso es el inicio de una serie correspondiente a una de las ramas centrales de la formación matemática: el análisis. Debido a su posición como antecedente y requisito básico de la carrera de licenciado en matemáticas es de vital importancia completar el programa planteado, respetar la planeación y evaluar críticamente los resultados en cada semestre. El nivel con el que se deberá ofrecer esta materia es intermedio, dando énfasis a su dominio técnico, conceptual, histórico y de aplicaciones. También incluye una introducción a algunos aspectos rigurosos de su formalización y consecuencias teóricas. Las relaciones que guarda con el plan de estudios.

Objetivo General

El alumno tendrá una visión completa del cálculo diferencial de una variable. Tendrá capacidad técnica y operativa de la herramienta de la derivada de funciones; adquirirá suficiente cultura matemática de los orígenes de las ideas, desarrollo y aplicaciones (tradicionales y modernas) del cálculo diferencial. Adquirirá una noción introductoria de las perspectivas formales rigurosas y analíticas de los resultados teóricos del cálculo y sus consecuencias. Será capaz de tener la visión, histórica y dinámica del cálculo diferencial e integral.
Se fomentará en el alumno la capacidad de expresar ideas matemáticas con claridad, concernientes al cálculo diferencial por medios oral y escrito.

Contenido / Temario

1. Números reales
1.1. El conjunto de los números reales y sus principales propiedades algebraicas y de orden.
1.2. Topología de la recta real (intervalos cerrados, abiertos, métrica etc.)
1.3. Desigualdades

2. Concepto de función y sus aplicaciones
2.1. Definición de función
2.2. Dominio y rango de una función
2.3. Graficación de funciones
2.4. Clasificación de funciones
2.5. Funciones inyectivas y sobreyectivas.

3. Funciones elementales
3.1 Familias de funciones
3.2 Combinaciones de funciones
3.3 Funciones exponencial, logarítmica y trigonométricas
3.4 Funciones pares e impares y funciones periódicas
3.5 Otras funciones.

4. Límites
4.1 El límite de una función
4.2 Álgebra de límites
4.3 Límites unilaterales
4.4 Límites infinitos
4.5 Sucesiones y sus límites

5. Continuidad
5.1 Continuidad de una función
5.2 Álgebra de funciones continuas
5.3 Funciones continuas en intervalos cerrados

6. Derivada
6.1 Definición
6.2 Interpretaciones geométricas
6.3 Interpretaciones físicas
6.4 Antiderivada
6.5 Interpretación como operador y su inversa.

7. Técnicas de derivación
7.1 Álgebra de derivadas
7.2 La regla de la cadena
7.3 Derivadas de orden mayor que uno
7.4 Continuidad y diferenciación
7.5 Diferenciación implícita.

8. Tres teoremas importantes del cálculo diferencial
8.1 Teorema del Valor Medio
8.2 Teorema de Taylor
8.3 Regla de L´Hopital

9. Aplicaciones del cálculo diferencial.
9.1 Aplicaciones al estudio de funciones(puntos críticos, de inflexión, concavidad etc.)

9.2 Aplicaciones de optimización
9.3 Aplicaciones geométricas y físicas
9.4 Aplicaciones modernas a biología, medicina, econometría, sociología y ecología.

Bibliografía

  1. Larson Roland E. Hostetler Robert P.; Edwards Bruce H. Edwards, Brief alculus with applications. Masachusetts, USA, Heath Company,1995,4ª Ed., 544 pp. (texto sugerido).
  2. Edwards C.H. Jr.; Penney David E. ( Trad. Óscar Alfredo Palmas Velasco).Cálculo con Geometría Analítica, México, Prentice Hall,1996, 4ª Ed., 956 pp.
  3. Deborah Hughes-Hallet; Andrew M. Gleason; Patti Frazer Lock; Daniel Flath y Et A, Applied Calculus For Business Sciences, and life Sciences, USA, John Wiley & Sons, Inc., 1996, Preliminary Edition, 560pp.
  4. Steven R. Lay, Analysis an introduction to proof, USA, Prentice Hall, 1986, 285 pp.
  5. L.D. Kutriavtsev. ( Trad. V. Fernández) Curso de Análisis Matemático. Mir Moscú. 1983, Tomo 1, 709 pp.
  6. Staszkow and Bradshaw, The Mathematical Palette, Saunders College Publishing, 1995, 2a Ed. 715 pp.

Programación del Curso

Unidad

Tema
Periódo
1.
Números Reales.

1 semana

2.
Concepto de función y sus aplicaciones

1 semana

3.
Funciones elementales.

1 semana

4.
Limites
1 semana
5.
Continuidad
1 semana
6.
Derivada
3 semanas
7.
Técnicas de derivación
3 semanas
8.
Tres teoremas importantes del cálculo diferencial
1 semana
9.
Aplicaciones del cálculo diferencial
3 semana

Criterios de evaluación

Criterio
Descripción
Fecha o modalidad
%
Tareas
Largas Cada dos semanas
20
Ensayos De una página Cada cuatro semanas
5
Proyectos Uno individual y uno en equipo  
10
Portafolio Uno al final, todo su material revisado por ellos.  
5
Presentaciones De los proyectos Por las tardes conforme determine el profesor
10
Exámenes Parciales   Al finalizar cada unidad
20
Exámenes Semanales Cortos De 15 min. Cada semana
10
Exámenes Finales Un final comprensivo  
20