Esta asignatura tiene como propósito general familiarizar al estudiante con los conceptos y métodos básicos del cálculo diferencial en una y varias variables. En especial se espera que el estudiante sea capaz de resolver problemas de índole geométrica, física u otros, seleccionando el modelo diferencial adecuado y aplicando los procedimientos de cálculo correspondientes al mismo. La presentación de los temas se orientará a que el alumno adquiera la visión de la unidad conceptual presente en el estudio de la variación de una función (continuidad, diferenciabilidad) para las distintas clases de funciones (numéricas o vectoriales, de una o de varias variables).
PROGRAMA SINTÉTICO
Funciones, modelos y gráficas: Dominios, operaciones; tipos de funciones numéricas y sus gráficas.
Derivadas: Variación total, variación media y variación instantánea. Reglas de derivación. Continuidad:
Límites y continuidad. Continuidad en un intervalo cerrado, consecuencias. Estudio de funciones:
Derivabilidad. Teorema del valor medio. Crecimiento, extremos, concavidad y comportamiento asintótico.
Funciones inversas. Funciones trascendentes: Funciones circulares. Funciones exponenciales y logarítmicas. Funciones vectoriales: Vectores. Producto punto. Ecuaciones de las rectas y los planos.
Funciones a valores vectoriales. Funciones de varias variables: Secciones cónicas. Superficies. Funciones de varias variables y sus gráficas. Diferenciación de funciones de varias variables: Límites y continuidad.
Derivadas parciales y direccionales. Diferenciabilidad. Optimización: Problemas de optimización en una y varias variables
PROGRAMA ANALÍTICO
Año: 2025, semestre: 1
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
AÑO DE APROBACIÓN:
Unidad 1. Funciones, modelos y gráficas. Funciones. Modelos y gráficas. Álgebra de funciones: Dominios,
operaciones. Tipos de funciones numéricas y sus gráficas.
Unidad 2. Derivadas: Variación total y variación media. Modelos lineales. La derivada. Reglas de derivación: suma, producto, cociente, potencias. Composición de funciones. La regla de la cadena.
Unidad 3. Continuidad: Límites. Cálculo de Límites. Continuidad. Relación entre continuidad y derivabilidad. Clasificación de discontinuidades. Asíntotas verticales. Continuidad en un intervalo cerrado.
Consecuencias.
Unidad 4. Estudio de funciones: Funciones derivables y funciones no derivables. Derivadas laterales. El teorema del valor medio. Intervalos de crecimiento y decrecimiento. Extremos locales. Estudio de la concavidad, puntos de inflexión. Comportamiento asintótico. Estudio de una función racional. Funciones inversas.
Unidad 5. Funciones trascendentes: Funciones circulares. Funciones exponenciales y logarítmicas.
Unidad 6. Funciones vectoriales: Vectores en el plano y en el espacio. El producto punto. Ecuaciones de las rectas y los planos. Funciones a valores vectoriales. Curvas parametrizadas.
Unidad 7. Funciones de varias variables: Secciones cónicas. Superficies en el espacio. Funciones de varias variables y sus gráficas.
Unidad 8. Diferenciación de funciones de varias variables: Límites y continuidad. Derivadas parciales.
Plano tangente. Diferenciabilidad. La regla de la cadena. Derivada direccional.
Unidad 9. Optimización: Optimización en una variable. Extremos de funciones de varias variables.
Clasificación. El método de los Multiplicadores de Lagrange.
BIBLIOGRAFÍA
Año: 2025, semestre: 1
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
Néstor Bucari, Laura Langoni, Diego Vallejo, Cálculo Diferencial, Edición 2013, EDULP.
Smith & Minton, Cálculo Vols. 1 y 2, Ed McGraw Hill (2005)
Thomas, George B., Cálculo una variable, 11ª edición, Ed. Pearson (2006)
Thomas, George B., Cálculo varias variables, 11ª edición, Ed. Pearson (2006)
Larson, Hostetler & Edwards: Cálculo con Geometría Analítica, Vol. 1, 6ª edición., Ed. Mc GrawHill (2006)
Stewart, James: Cálculo conceptos y contextos, Ed. Thompson (2006)
Stewart, James: Cálculo Trascendentes Tempranas. 6º edición. Ed. Thompson (2006)
ACTIVIDADES PRÁCTICAS
En cada actividad teórico- práctica se le planteará al estudiante la resolución de un ejercicio usando un software adecuado, como una excelente herramienta para la visualización, comprensión y resolución de problemas.
* El alumno tendrá que comentar oralmente los resultados obtenidos.
* Instrumental utilizado: dispositivos (smartphones, notebooks, tablets), software específico (GeoGebra u otros).
* Total de horas aproximadas: 14 horas.
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
La metodología con la que se desarrolla el curso se basa en:
a) Concebir al aprendizaje como un proceso. El alumno es un constructor del conocimiento y no solo un mero receptor. El alumno aprende desde sus ideas y estructuras previas. Aprender no solo es adquirir información si no que implica cambios en las estructuras de pensamiento. Aprender es una actividad a la vez personal y colectiva, individual y social. Aprender es adquirir significados.
b) Concebir a la enseñanza como un proceso que invite a aprender a través de estrategias que incluyan la participación del alumno y que lo lleven a adquirir habilidades de modelar, comparar, graficar, aproximar y optimizar. Para lograrlo se apoya en el desarrollo de estrategias que valoren:
I) El trabajo en grupo como facilitador del aprendizaje de conceptos matemáticos y como una instancia que favorezca el desarrollo de actitudes cooperativas.
II) La clase como un espacio de estudio, en el cual las instancias de enseñanza se acercan a las de aprendizaje.
c) El uso de fuentes bibliográficas como un reaseguro de una "buena enseñanza".
d) El docente no solo como proveedor de información sino como un guía del proceso de aprendizaje estableciendo puentes cognitivos entre los conocimientos previos del alumno y los que se va a enseñar.
En la asignatura se propone el trabajo en clase con los estudiantes separados en grupos de aproximadamente 6 o 7 integrantes. Los grupos se conforman por elección de los propios alumnos y se mantienen a lo largo de la cursada. La guía de actividades teórico- prácticas de la cátedra fue pensada para fomentar el trabajo grupal y la discusión de ideas. Asimismo, esta forma de trabajo colabora en desarrollar en el alumno la confianza en sí mismo para consultar sus dudas a sus compañeros de grupo o a los docentes así como para exponer sus ideas o ayudar a un compañero. Esta interacción en conjunto con la realización de producciones escritas en clase fomenta el desarrollo de la capacidad para comunicarse de forma efectiva.
Se promueve que el alumno reconozca la necesidad de aprender de manera continua a través de actividades y situaciones problemáticas propuestas en clase (geométricas, físicas, ingenieriles u otras)
que lo enfrentan a la necesidad de aprender herramientas matemáticas que le permitan darle respuesta.
Se busca que el alumno aprenda a evaluar los conocimientos que posee y adquiera los recursos necesarios para ampliarlos. Asimismo se espera que esta habilidad luego la aplique a temáticas propias de su profesión.
Durante el desarrollo del curso, además, se promueve el respeto a las normas de la Institución así como a las reglas básicas de cursada que se explican en la primera clase. Se busca promover el estudio con responsabilidad, respeto, diligencia, constancia, puntualidad y honestidad.
SISTEMA DE EVALUACIÓN
*Con el propósito de ir evaluando el proceso de enseñanza-aprendizaje se hará un seguimiento de las producciones tanto grupales como individuales en el que se evaluén tanto los conceptos y procedimientos matemáticos como el funcionamiento de la actividad grupal.
* Se acreditará el rendimiento académico de los alumnos a través distintas alternativas de evaluación:
parciales según ordenanza vigente, parcialitos, informes orales y escritos, actividades para realizar en el hogar, etc.
MATERIAL DIDÁCTICO
Guía de actividades teórico-prácticas: Es el núcleo del trabajo en el aula. Cada actividad referida a un concepto, un resultado, un método o procedimiento, plantea un trabajo constructivo por parte del alumno, que guiado por sus docentes y en etapas sucesivas, logra la incorporación del tema estudiado. Cada actividad es seguida de una guía de estudio y revisión y una guía de ejercitación. Este material se encuentra disponible en la página oficial de la cátedra: https://www1.ing.unlp.edu.ar/catedras/F0301/