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2021/2022

Cálculo 2

Código: 104845 Créditos ECTS: 6
Titulación Tipo Curso Semestre
2503852 Estadística Aplicada FB 1 2
La metodología docente y la evaluación propuestas en la guía pueden experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

Contacto

Nombre:
Joaquim Bruna Floris
Correo electrónico:
Joaquim.Bruna@uab.cat

Uso de idiomas

Lengua vehicular mayoritaria:
catalán (cat)
Algún grupo íntegramente en inglés:
No
Algún grupo íntegramente en catalán:
Algún grupo íntegramente en español:
No

Equipo docente

Magdalena Caubergh
Bogdan Vasile Crintea

Prerequisitos

Es muy conveniente haber cursado y aprobado la asignatura de Càlcul 1 de primer semestre. Es indispensable saber derivar e integrar funcions de una variable.

Objetivos y contextualización

El objetivo de esta asignatura es que el estudiante asimile y aprenda los conceptos y herramientas del análisis que les serán necesarios para comprender nociones y resultados importantes en Estadística (mínimos cuadrados, densidades de probabilidad conjuntas, teorema central del límite, simulación de variables, determinación de leyes mediante los momentos o la función característica, ecuaciones estocásticas, etc ..). Estos conocimientos se clasifican en cuatro apartados:

1. Números Complejos

2. Transformadas integrales.

3. Cálculo diferencial en varias variables.

4. Cálculo integral en varias variables.

Competencias

  • Aplicar el espíritu crítico y el rigor para validar o refutar argumentos tanto propios como de otras personas.
  • Calcular y reproducir determinadas rutinas y procesos matemáticos con agilidad.
  • Evaluar de manera crítica y con criterios de calidad el trabajo realizado.
  • Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
  • Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  • Utilizar eficazmente la bibliografía y los recursos electrónicos para obtener información.

Resultados de aprendizaje

  1. Aplicar el espíritu crítico y el rigor para validar o refutar argumentos tanto propios como de otros.
  2. Calcular y estudiar extremos de funciones.
  3. Dominar el lenguaje y las herramientas básicas del cálculo (una y varias variables).
  4. Evaluar de manera crítica y con criterios de calidad el trabajo realizado.
  5. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
  6. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  7. Utilizar eficazmente bibliografía y recursos electrónicos para obtener información.

Contenido

A menos que las restricciones impuestas por las autoridades sanitarias obliguen a una priorización o reducción, los contenidos son los siguientes:
 
1. Números complejos.

La unidad imaginaria. Aritmética compleja. Teorema fundamental del álgebra.

Forma polar de un número complejo, raíces. Función exponencial y logarítmica.

Repaso de la fórmula de Taylor y series de potencias para funciones de una variable.

Series de potencias complejas. La serie de exp(z).
 
Derivación e integración de funciones con valores complejos.


 


2. Cálculo diferencial en varias variables

 Funciones de varias variables, métodos de representación (gráficos, curvas y superficies de nivel).

Aproximación lineal en un punto: diferencial y plano tangente.

Derivadas parciales, gradiente, regla dela cadena. Antidervades parciales.

Cambios de coordenadas.

Funciones cuadráticas, gaussianas, propiedades.

Optimización libre..

Concepto de función implícita, optimización con ataduras.

 

3. Cálculo integral en varias variables

 Sumas de Riemann en varias variables. Idea de la integral múltiple.

Teorema fundamental del cálculo en varias variables: la integral como paso inverso de la densidad. Densidades de masa, densidades de probabilidad, leyes conjuntas.

Cálculo práctico de integrales: teorema de Fubini y cambios de variable.

Ley de la suma de variables no independientes.
 
Repaso sobre series e integrales impropias.
 
Integrales dobles impropias. Gaussiana bidimensional. Marginales.

 4. Transformadas integrales


Caso discreto. La z-transformada.

Caso continuo, la transformación de Fourier-Laplace. Momentos y derivadas.

Ley de la suma de variables independientes, convolución y TFL.

Fórmula de inversión, determinación de la ley por la TFL y los momentos.

El Teorema central del límite.



 

Metodología

En el proceso de aprendizaje de la materia es fundamental el trabajo del alumno, quien en todo momento dispondrá de la ayuda del profesor.

Las horas presenciales se distribuyen en:

Clase de Teoría: El profesor introduce los conceptos básicos correspondientes a la materia de la asignatura mostrando ejemplos de su aplicación. El alumno deberá complementar las explicaciones de los profesores con el estudio personal.

Clase de Problemas: Se trabaja la comprensión y aplicación de los conceptos y herramientas introducidos en teoría, con la realización de ejercicios. El alumno dispondrá de listas de problemas, una parte de los cuales se resolverán en las clases de problemas. El resto deberá resolverlos el alumno como parte de su trabajo autónomo.

Seminarios: se profundiza en la comprensión de la materia con el trabajo de los alumnos en grupo sobre problemas prácticos más complejos.
 
La metodología docente propuesta puede experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

 


Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Actividades

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Clase de Teoría 30 1,2 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Clase de problemas 15 0,6 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Tipo: Supervisadas      
Seminarios 5 0,2 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Tipo: Autónomas      
Estudio 30 1,2 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Resolución de problemas 62 2,48 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7

Evaluación

La evaluación continua de la asignatura se hará a partir de:

a) Dos pruebas escritas individuales de teoría y / o problemas (exámenes parciales), con calificaciones P1, P2.


b) Dos entregas de ejercicios, con calificación LL1, LL2. Se podrán hacer en casa y entregarlos a través del Campus Virtual.

Las pruebas b) son obligatorias y no recuperables.

Si se han hecho los dos parciales, se genera una calificación C1 = (0,15) (LL1 + LL2) + (0,35) (P1 + P2). Si C1 es 5 o superior, la calificación final es C1.

Para los alumnos con C1 inferior a 5 y que hayan hecho las pruebas b),  o los que quieren mejorar nota, al final del semestre habrá una prueba de recuperación, con calificación R.

La calificación final será C2 = (0,15) (LL1 + LL2) + (0,70) R. En caso de que se hayan presentado a mejorar nota, la calificación final será MAX ( C1, C2).

 

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Primer examen parcial 35% 2,5 0,1 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Primera entrega de ejercicios 15% 1,5 0,06 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Segunda entrega de ejercicios 15% 1,5 0,06 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7
Segundo examen parcial 35% 2,5 0,1 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7

Bibliografía

El professor responsable publicará en el CV material d'estudi. Ademas, del web

https://mirades.uab.cat/ebs/

se recomiendan los siguientes libros  digitales:

1. M. Brokate, P.Manchanda,A.H.Siddiqi, Calculus for Scientists and Engineers, http://link.springer.com/openurl?genre=book&isbn=978-981-13-8464-6

2. A.I. Khuri, Advanced Calculus with Applications in Statistics, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/0471394882

3. P. Dyke, Two and three dimensional Calculus with applications in science and engineering, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781119483731

 

Otras referencias útiles son:

4. A.Reventos, Temes diversos de fonaments de les Matemàtiques,  pdf accessible al CV.

S. L. Salas, E. Hille. Cálculo de una y varias variables. Ed. Reverté, 1994.

Software

No se requiere