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UNIVERSIDAD DE MENDOZA – FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA BIOINGENIERÍA ASIGNATURA Álgebra y Geometría Analítica AREA CIENCIAS BÁSICAS CURSO 1º AÑO - Anual MATERIAS CORRELATIVAS: --------- CODIGO 0007 ULTIMA REVISIÓN 2.008 AÑO LECTIVO 2009 Mendoza Profesor Titular: Ing. José Luis Artal Profesor Titular asociado: Dra. Ana María Nuñez Profesor Adjunto: Lic. Eugenia Artola Jefe de trabajos prácticos: Prof. Sandra Marzari Prof. Stella Donato Prof. Cecilia Alonso Carga Horaria Semanal: 4 h reloj Carga Horaria Total: 120 h reloj OBJETIVOS GENERALES: Suministrar las herramientas necesarias para que el alumno desarrolle la capacidad crítica de análisis de los distintos contenidos de la asignatura. Establecer un contexto favorable para que el alumno: - desarrolle las competencias propias del quehacer matemático: razonamiento, comunicación y resolución de problemas; - desarrolle la confianza en sus posibilidades al resolver problemas; - valore a la asignatura en su aspecto lógico e instrumental; - adquiera el dominio de las herramientas matemáticas suministradas por el Álgebra y por la Geometría analítica; - perciba a la evaluación como un instrumento de ayuda en el proceso de construcción de los aprendizajes PROGRAMA ANALÍTICO: Unidad 1: Tema 1. El lenguaje lógico proposicional: proposiciones, conectivos. Leyes y principios lógicos. Tablas de verdad. Esquema proposicional. Cuantificadores. Conjunto referencial. Los circuitos lógicos. El álgebra de conjuntos. Tema 2. Producto cartesiano. Relaciones binarias internas. Propiedades. Relaciones de equivalencia y relaciones de orden. Funciones. Operaciones binarias internas. Propiedades. El cuerpo de los números reales. Unidad 2: Tema 1. Combinatoria: definición. Principios del conteo (de la suma y del producto). Permutaciones, número de permutaciones. Variaciones simples, número de variaciones simples. Variaciones con repetición, número de variaciones con repetición. Combinaciones simples, número combinatorio. Propiedades de los números combinatorios. Permutaciones con números de elementos repetidos. Combinaciones con repetición. Tema 2. Binomio de Newton: Desarrollo del binomio de Newton. Término genérico de un binomio de Newton. Fórmula de extensión del binomio de Newton. Unidad 3: Tema 1. Los vectores geométricos del plano y del espacio. Vectores fijos. Suma. Producto de un número real por un vector. Propiedades. Los espacios vectoriales reales IR2 y IR3. Vectores libres. Componentes y coordenadas. Dependencia e independencia lineal. Referencias. Cambio de referencias. Tema 2. Norma o módulo de un vector. Vectores normados. Producto escalar. Vectores ortogonales. Producto vectorial. Propiedades. Producto mixto. Espacio afín. Distancia. Espacio métrico. Unidad 4: Tema 1. Los números complejos. Definición de número complejo. Unidad imaginaria, potencias de la unidad imaginaria. Interpretación geométrica del número complejo. Formas de un complejo: binómica, trigonométrica y exponencial. Tema 2. Operaciones y cálculos con números complejos. Suma, resta, producto y cociente de números complejos. Propiedades. El cuerpo de los números complejos. Raíz cuadrada y radicación. Logaritmo natural de un número complejo. Representación gráfica de operaciones y cálculos con complejos. Unidad 5: Tema 1. Matrices: definición. Clasificación de matrices. Suma de matrices. Multiplicación de matrices. Producto de un escalar por una matriz. Operaciones elementales. Matriz escalonada. Matrices inversibles. Método de Gauss Jordan para determinar la inversa de una matriz. Tema 2. Determinantes: definición. Determinantes de orden 1, 2, 3, n. Propiedades de los determinantes. Matriz complementaria. Menores y cofactores. Evaluación de los determinantes. Regla de Chío. Adjunto Clásico. Determinación de la inversa de una matriz a través de su adjunta. Unidad 6: Tema 1. Cónicas. Superficie cónica circular. Elipse. Circunferencia. Parábola. Hipérbola. Ecuaciones. Ejes de simetría. Excentricidad. Representación gráfica de las cónicas. Cónicas en coordenadas polares. Tema 2. Superficies cuádricas. Cuádricas. Elipsoide. Hiperboloides. Paraboloides. Ecuaciones. Secciones planas. Formas cuádricas: aplicación a las cónicas y a las cuádricas. Representación matricial. Unidad 7: Tema 1. Sistemas de ecuaciones lineales. Sistemas equivalentes. Sistemas en forma escalonada. Algoritmo de reducción. Operaciones elementales entre filas, equivalencias por filas. Sistemas de ecuaciones lineales homogéneos. Métodos directos de resolución de sistemas de ecuaciones lineales. Regla de Cramer. Unidad 8: Tema 1. Ecuaciones de rectas y de planos. Ecuaciones cartesianas, normales, paramétricas, de rectas en el plano, de rectas y de planos en el espacio. Perpendicularidad y paralelismo en el plano. Tema 2. Posiciones relativas de rectas en el plano. Posiciones relativas entre rectas, entre recta y plano, entre planos, en el espacio. Perpendicularidad y paralelismo en el espacio. Tema 3. Posiciones relativas entre una circunferencia y una recta. Posiciones relativas entre una elipse y una recta, entre una parábola y una recta, entre una hipérbola y una recta. Unidad 9: Tema 1. Funciones geométricas en el plano. Funciones puntuales afines, proyecciones, simetrías, agrandamientos y reducciones (homotecias) traslaciones, dilataciones. Invariantes. Funciones métricas, rotaciones. Semejanza y congruencia. Representaciones gráficas. Matrices asociadas. Unidad 10: Tema 1. Sistemas de inecuaciones lineales. Optimización: Problemas de optimización. Programas lineales. Problemas de programación lineal para dos variables. Interpretación gráfica. Tema 2. Método Simplex. Teoría de las soluciones. Variables. Teoremas. Método Simplex de resolución de programas lineales con variables artificiales. Formación Práctica Resolución de Problemas Rutinarios: Horas 60 Laboratorio, Trabajo de Campo: Resolución de Problemas Abiertos de ingeniería: Proyecto y Diseño: PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS: Práctico N° 1 : Álgebra de Boole ( 1° semana) Práctico N° 2 : Combinatoria ( 5° Semana) Práctico N° 3 : Vectores geométricos en IR2 y en IR3 ( 8° semana) Práctico N°4 : Los números complejos (12° semana) Práctico N° 5 : Matrices y determinantes (15°) Práctico N° 6 : Cónicas y cuádricas (19° semana) Práctico N° 7 : Sistemas de ecuaciones lineales (21° semana) Práctico N° 8 : Posiciones relativas en el plano y en el espacio ( 24° semana) Práctico N° 9 : Funciones geométricas ( 26° semana) Práctico N° 10 : Sistemas de ecuaciones y de inecuaciones lineales (28° semana) Práctico N° 11: Trabajo práctico integrador Los trabajos prácticos del 1 al 10 contienen tres partes, una parte para resolver en clase con el profesor, otra parte que resuelven los alumnos en clase en forma individual o grupal y una última sección con ejercicios propuestos para el alumno, los que serán desarrollados y/o revisados en los horarios de consultas, y servirán de modelo para las evaluaciones parciales que se tomarán a lo largo del cursado. Del mismo modo, el trabajo práctico integrador debe ser resuelto por los alumnos, los que recibirán apoyo para ello en los horarios de consulta de los profesores de la materia, los ejercicios que contiene son una muestra de los que deberá enfrentar el alumno en la parte práctica de los exámenes finales. ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL DE CONTENIDOS: Comparte e integra elementos horizontalmente con las siguientes cátedras: Asignatura Curso Cálculo I 1º año Cálculo II 1º año Informática I 1º año Química general 1º año Física I 1º año Los contenidos abordados en esta materia aportan conceptos a las siguientes cátedras del área de las Ciencias Básicas: Asignatura Curso Álgebra Lineal 2º año Estadística aplicada 2º año Electrotecnia 2º año Física II 2º año Cálculo III 2º año Análisis de Circuitos I 2º año Computación 2º año Análisis Numérico 3º año CONDICIONES PARA REGULARIZAR EVALUACIÓN: LA MATERIA y RÉGIMEN DE El alumno obtendrá la regularidad en la materia si: - Aprueba el Taller de Matemática Básica para ingresantes. - Aprueba, como mínimo, tres de los cuatro parciales que se tomarán en el transcurso del año. (1) - Cumple con un porcentaje no menor al 80 % de asistencia a clase. (1) Los parciales son evaluaciones de práctica exclusivamente, se tomarán según el cronograma que se muestra a continuación (fechas y horarios exactos a confirmar). Los dos primeros parciales se pueden recuperar solamente en la primera mesa del llamado de julio. El tercer y cuarto parcial se podrá recuperar sólo en la primera mesa del llamado de diciembre. Cronograma de parciales y recuperatorios: MAYO JUNIO JULIO SETIEMBRE NOVIEMBRE 2da. semana 2da. semana 1ra semana 1° parcial 2° parcial 2da. semana Recuperatorio 3° parcial 2da. semana 4° parcial NOVIEMBRE 4ta. semana Recuperatorio Los alumnos que a fines de noviembre no hayan obtenido la condición de alumno regular, por no haber aprobado los parciales o no cumplido con el 80% de asistencia a clases, podrán normalizar su situación rindiendo y aprobando un examen global en las fechas correspondientes a las mesas de diciembre, febrero o marzo. Cronograma de exámenes globales: DICIEMBRE Global FEBRERO Global MARZO Global En las fechas correspondientes a las mesas de examen El alumno aprobará la materia si: - Obtuvo la condición de regularidad antes mencionada. - Presenta una carpeta que contenga los trabajos prácticos que se irán desarrollando durante el cursado. (2) - Rinde y aprueba un examen final teórico – práctico (3) (2) La carpeta de Trabajos Prácticos se le solicitará en la instancia de examen final. (3) El examen final tiene dos partes que se desarrollan en la misma instancia de evaluación. En primer lugar, el alumno debe rendir y aprobar, con un mínimo de 60%, un examen escrito de práctica, posteriormente, aquel alumno que aprueba la práctica, accede al examen teórico oral, el cual también debe aprobar con un 60% como mínimo. La nota final se obtiene promediando las dos notas: la de práctica y la de teoría. El 60% equivale a la nota: 4 (cuatro) BIBLIOGRAFÍA: Principal: Autor Título Barbolla y Sanz Álgebra lineal y teoría de matrices Grossman, S Algebra lineal Antón, H. Bronson, Richard Donato Di Prieto Introducción al Algebra Lineal Investigación de operaciones Geometría Analítica del plano y del espacio y nomografía Editorial Prentice Hall Mc Graw Hill Limusa Año Ed. 1998 Mc Graw Hill Alsina 1990 1999 1999 1990 De Consulta: Autor Título Editorial León, S. Álgebra lineal con aplicaciones Álgebra y Geometría Programación lineal .E.C.S.A E.Hernández Arreola Risa, y otro Sunkel Hitt, Fernando Geometría analítica Álgebra Lineal Iberoamericana Internacional Thomson Editores Nueva librería Prentice Hall ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS UTILIZADAS: Clases expositivas Trabajos teórico - prácticos grupales e individuales Trabajos prácticos individuales RECURSOS DIDÁCTICOS UTILIZADOS: Año Ed. 1998 1998 2003 2006 2002 Textos Pizarrón y tiza Transparencias Guías de trabajos prácticos Presentaciones multimedia Apuntes elaborados para consulta de los alumnos Software Winplot PROGRAMA DE EXAMEN : Coincide con el analítico. ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN, EXTENSIÓN Y/O PRODUCCIÓN DE LA CÁTEDRA: Los responsables de la materia, además de mantener la cátedra web actualizada, elaboran apuntes de producción propia y trabajos prácticos para las distintas unidades temáticas.