Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE CS. FISICO MAT. Y NAT.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: CALCULO NUMERICO

DEPARTAMENTO DE:   MATEMATICAS
AREA: Matematicas (FAC.MATEM.)AÑO: 2003 (Id: 2847)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

PROF. DE ENSEÑANZA MEDIA Y SUP. EN MATEMATICA36/9310140
LIC. EN CIENCIAS MATEMATICAS1/9310140
ningunoninguna

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

AZZAM, AMAL  hs.PROFESOR ADJUNTO EXC.Efectivo

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

2c
 Hs.
4 Hs.
4 Hs.
2 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 14 semanas
Período del 11-08-03 al 14-11-03

IV.- FUNDAMENTACION

El Análisis Numérico trata principalmente del desarrollo de métodos para aproximar, en forma eficiente , las soluciones de problemas expresados matemáticamente, que provienen de fenómenos físicos, químicos, biológicos, etc. y que los estudiantes de Matemática, Cs. Físicas, Ingeniería, Cs de la Computación , no pueden desconocer.
El uso efectivo de Análisis Numérico en las aplicaciones requiere de conocimientos teóricos y de experiencia computacional. El primero incluye la comprensión tanto del problema original a ser resuelto como los métodos numéricos a ser aplicados, incluyendo su derivación, análisis del error y la idea de cuando operan bien o no. La experiencia da sentido de realidad a las discusiones teóricas y permite comprender las restricciones que el uso de la computadora impone a las estructuras de los métodos numéricos, que no son tan evidentes desde el punto de vista puramente matemático.


V.- OBJETIVOS

El principal objetivo de este curso es que los alumnos aprendan a reconocer el tipo de problemas que requieren de técnicas numéricas para su solución, vean algunos ejemplos de la propagación del error que se produce cuando los métodos numéricos son aplicados y hallen soluciones aproximadas precisas de problemas que no pueden resolverse exactamente. Se adquiere una base firme para estudios posteriores y el conocimiento y manejo de un Lenguaje de Programación de alto nivel como es MATLAB .

 


VI. - CONTENIDOS

Unidad I: Preliminares Matemáticos. Representación computacional de los números. Fuentes de error. Propagación del error.
Unidad II: Raíces de ecuaciones no lineales. Métodos de acercamiento de la raíz: método de la Bisección. Método de Newton - Raphson. Convergencia . Orden de convergencia. Teorema de existencia de punto fijo. Método de Aitken de aceleración. Raíces de polinomios.
Unidad III: Teoría de interpolación . Polinomios de interpolación . Diferencias divididas de Newton. Interpolación de Hermite. Interpolación polinomial a trozos. Splines cúbicos.
Unidad IV: Diferenciación numérica. Integración numérica. Cuadraturas. Precisión de la cuadratura. Las reglas del Trapecio y de Simpson. Integración numérica compuesta. Fórmulas de Newton- Cotes. Método de Romberg. Cuadratura de Gauss. Error.
Unidad V: Álgebra Lineal. Espacios vectoriales, matrices y sistemas lineales. Normas de vectores y matrices. Solución numérica de sistemas de ecuaciones lineales. Eliminación Gausseana. Pivoteo. Análisis del error. Método de corrección residual. Métodos iterativos. Error. Convergencia. Solución numérica de sistemas de ecuaciones no lineales. Punto fijo para funciones de varias variables. Método de Newton
Unidad VI: Aproximación de funciones. Teorema de Weierstrass. Teorema de Taylor. Mínimos cuadrados. Polinomios ortogonales. Polinomios de Chebyshev . Economización de series de potencias.
Unidad VII: Problemas a valores iniciales de ecuaciones diferenciales ordinarias. Nociones elementales. Método de Euler. Métodos de Taylor de orden mayor. Métodos de Runge-Kutta


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

Los trabajos prácticos consistirán en prácticos de aula y de laboratorio informático en los que se resolverán problemas de aplicación de los métodos de análisis numérico y su implementación en lenguaje MATLAB.


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

Se exigirá una asistencia a un porcentaje no menor al 70% de los prácticos de laboratorio y la entrega de programas de distintos algoritmos codificados en MatLab.
Se tomará 2 (dos) parciales teórico– prácticos , con sus correspondientes recuperaciones y una recuperación general.
La aprobación de los parciales requiere de una puntuación mínima equivalente a un 50 del total, con lo que se obtiene la regularidad. Una puntuación mayor que el 70 dará al alumno la promoción de la materia. .
En caso de alcanzar la regularidad únicamente, se rendirá un examen final teórico oral o escrito.



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

An Introduction to Numerical Analysis
Kendall E. Atkinson
John Wiley & Sons - 1987

Análisis Numérico
Richard L. Burden - J Douglas Faires
Grupo Editorial Iberoamérica - 1985

Introducción al MATLAB
Kermit Sigmon
Departamento de Matemática
Universidad de Florida - 1992

Cálculo Numérico para Computación en Ciencia e Ingeniería: Desarrollo práctico con Matlab.
Ignacio Martín Llorente & Víctor M.P.García Ed. Síntesis 1998
ISBN 84-7738-586-6

Análisis Numérico y Visualización Gráfica con Matlab
Autor : Shoichiro Nakamura.
Editorial : Prentice Hall (1997)



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Numerical Methods, Software and Analysis
John R Rice
McGraw - Hill Book Company - 1983

Introductory Computer Methods and Numerical Analysis
Ralph Pennigton

Algebra Lineal y sus Aplicaciones
Gilbert Strang
Addison - Wesley Iberoamericano - 1986



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO


Introducir a los alumnos en los conceptos básicos del Cálculo Numérico y en el uso de la computadora

 

 

PROGRAMA SINTETICO


Métodos de aproximación de funciones: interpolación y mínimos cuadrados. Diferenciación e integración numérica. Ortogonalización de polinomios Métodos de resolución de Sistemas Lineales: directos e iterativos. Ceros de funciones: métodos de punto fijo

 


IMPREVISTOS