PROGRAMA DE CALCULO INFINITESIMAL

PRIMER CURSO

 

1. Números reales

 

(a)   Los números naturales, enteros y racionales. Principio de inducción. Necesidad de los números reales.

(b)   Introducción axiomática de los números reales.

(c)   La propiedad arquimediana y sus consecuencias.

(d)   El valor absoluto o módulo. Intervalos.

(e)   Compactificación de R. Indeterminaciones.

(f)     Los números complejos. Módulo y argumento. Representación binómica y polar. Suma, resta, multiplicación y división. Potencias y raíces.

 

2. Funciones reales de variable real. Continuidad

 

(a)   Función. Dominio. Gráfica e imagen. Las funciones elementales: Valor absoluto, polinómicas, racionales, circulares e hiperbólicas.

(b)   Operaciones con funciones. Composición de funciones. Funciones inyectivas, suprayectivas y biyectivas, La función inversa. Inversas locales.

(c)   Límite en un punto. Límites laterales. Límites en los extremos del intervalo. Límites en el infinito.

(d)   Operaciones con límites. Casos indeterminados.

(e)   Continuidad y discontinuidades. Comportamiento con las operaciones algebraicas y con la composición.

(f)     Continuidad global. Teoremas de Bolzano y Weierstrass. Cálculo aproximado de raíces de polinomios.

(g)   Funciones monótonas.

 

3. Derivación

 

(a)   Derivada de una función en un punto. Derivadas laterales. Recta tangente. Derivabilidad y continuidad.

(b)   Función derivada. Derivadas sucesivas. Funciones de clase C(k.

(c)   Derivada de las funciones compuesta e inversa. Aplicaciones

(d)   Teoremas de Rolle y del valor medio. Regla de L’Hôpital.

(e)   Aproximación polinómica: Teorema de Taylor. El resto. Aplicaciones a la realización de cálculos aproximados y al cálculo de límites. Equivalencias.

(f)     Estudio local de una función: Extremos, crecimiento y decrecimiento, concavidad y convexidad, puntos de inflexión.

 

4. Integración

 

(a)   Integral de Riemann. Integrabilidad de funciones continuas y monótonas.

(b)   Teoremas del valor medio.

(c)   Función integral. Regla de Barrow. Cálculo de primitivas.

(d)   Métodos aproximados: Trapecio y Simpson.

(e)   Integrales impropias y Eulerianas.

(f)     Aplicación al cálculo de áreas, longitudes y volúmenes. Integración por secciones. Los teoremas de Pappus.

 

5. Series

 

(a)   Sucesiones y series numéricas.

(b)   Sucesiones y series de funciones.

(c)   Series de potencias. Radio de convergencia. Integración y derivación. Series de Taylor. Desarrollo en series de potencias.

 

6.  Funciones de varias variables

 

(a)   Los espacios R2 y R3. Coordenadas cartesianas, polares, cilíndricas y esféricas. Norma en R2 y R3 y su comparación con el módulo en R. Idea sobre Rn.

(b)   Funciones de R a Rn.

i. Derivada. Gráfica e imagen.

ii. Curvas en R3. Longitud de arco. Triedro de Frenet. Curvatura y   torsión. Curvas planas.

(c)   Funciones en Rn a R.

i. Gráfica y conjuntos de nivel. Superficies. Superficie como conjunto de nivel de  otra  función  de Rn+1 en R.

ii. Límites y continuidad. Derivadas parciales. Plano tangente. Gradiente. Normal a una superficie. Derivadas direccionales.

iii. Derivadas parciales de orden superior. Teorema de Schwarz. Polinomio de Taylor.

iv. Extremos locales y absolutos. Extremos condicionados: los multiplicadores de Lagrange.

(d)   Funciones en Rn a Rm.. Límites, continuidad y derivabilidad parcial. Matriz Jacobiana. Regla de la cadena. Teoremas de la función inversa e implícita.

 

7. Integrales múltiples

(a)     Integral doble sobre un rectángulo. Teorema de Fubini. Integral doble sobre regiones no rectangulares.

(b)     Integrales triples.

(c)     El cambio de variable: Jacobiano. Cálculo del Jacobiano para los cambios de variable habituales.

(d)     Areas, volúmenes, centros de gravedad y momentos de inercia.