Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) ECUACIONES DIFERENCIALES Código 730G02110
Titulación
Grao en Enxeñaría en Propulsión e Servizos do Buque
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Segundo Formación Básica 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Métodos Matemáticos e de Representación
Coordinador/a
Díaz Díaz, Ana María
Correo electrónico
ana.ddiaz@udc.es
Profesorado
Díaz Díaz, Ana María
Correo electrónico
ana.ddiaz@udc.es
Web
Descripción general

Competencias del título
Código Competencias / Resultados del título
A1 Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B7 Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.
B8 Actitud orientada al trabajo personal intenso.
B9 Capacidad de integrarse en grupo de trabajo.
B11 Actitud creativa.
B16 Fijar objetivos y tomar decisiones.
B17 Analizar y descomponer procesos.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias / Resultados del título
A1
B1
B2
B3
B4
B7
B8
B9
B11
B16
B17
C1
C6

Contenidos
Tema Subtema
0. INTRODUCCIÓN 0.1. Definicións. Orde dunha ecuación diferencial. Clasificación.
0.2. Tipos de solucións: solución xeral e solución particular.
0.3. Ecuación diferencial dun feixe de curvas planas. Consideracións xeométricas: Curvas isoclinas e curvas integrais.
0.4. Solucións singulares.
1. ECUACIÓNS DIFERENCIAIS ORDINARIAS: PRIMEIRA ORDE.
1. ECUACIÓNS DIFERENCIAIS ORDINARIAS: PRIMEIRA ORDE.
1.1. Teorema de existencia e unicidad da solución.
1.2. Ecuacións de variables separadas. Traxectorias Ortogonales e isogonales. Coordenadas cartesianas e polares.
1.3. Ecuacións reducibles a unha de variables separadas. Ecuacións homogéneas. Ecuacións reducibles a homogéneas.
1.4. Ecuacións diferenciais exactas. Factores integrantes. Relación funcional entre factores integrantes.
1.5. Factores Integrantes funcións dun só argumento. Ecuacións lineais. Propiedade fundamental das ecuacións lineais.
1.6. Ecuación de Bernoulli. Ecuación de Ricatti. Aplicacións xeométricas.
1.7. Ecuacións de primeira orde non lineais en e'. Ecuacións resolubles en e', resolubles en x, en e. Ecuación de Lagrange. Ecuación de Clairaut.
1.8. Interpretación xeométrica das solucións singulares. Envolvente dun feixe de curvas.
1.9. Traxectorias dun feixe de curvas planas.
2. ECUACIÓNS DIFERENCIAIS DE ORDE SUPERIOR. 2.1. Definicións Xerais. Xénese das ecuacións diferenciais de orde n. Teorema de existencia e unicidad da solución.
2.2. Tipos de ecuacións cuxo orde pode rebaixarse: ecuacións nas que falta a e, ecuacións nas que falta a e e as súas "k i" primeiras derivadas; ecuacións nas que falta a x, ecuacións nas que falta a e e a x, Ecuacións diferenciais en 2 derivadas. Ecuacións homogéneas en e, e;.. e . Aplicacións.
2.3. Ecuacións diferenciais lineais de orde n. Definicións. Concepto de Operador lineal. Propiedades do operador. Teoremas sobre as solucións particulares da ecuación incompleta. Ecuación homogénea e non homogénea. Condición de dependencia das solucións particulares.
2.4. Ecuacións diferenciais lineais homogéneas con coeficientes constantes. Forma da integral xeneral da ecuación homogénea. Ecuación característica. Solución xeral da ecuación completa.
2.5. Métodos para integrar as ecuacións diferenciais lineais completas. Método de variación das constantes. Aplicación do método de variación das constantes no caso de ter un número insuficiente de solucións particulares.
2.6. Fórmula de Liouville Ostrogradski.
2.7. Ecuacións diferenciais lineais con coeficientes constantes. Matriz de Vandermonde. Ecuación característica. Cálculo de raíces. Tipos de raíces: distintas (reais e complexas) e múltiples (reais e complexas). Resolución Ecuación completa. Métodos: 1 º Variación das constantes. 2º Segundo a forma de «x).
2.8. Ecuacións diferenciais lineais con coeficientes variables. Ecuación de Euler.

3. INTRODUCIÓN Á TRANSFORMADA DE LAPLACE. 3.1. Transformada de Laplace. Algunhas transformadas inmediatas. Teorema de existencia: condición suficiente. Propiedades.
3.2. Transformada Inversa. Primeiro Teorema de desprazamento.
3.3. Derivada e integrais de transformadas. Aplicacións.
3.4. Convolución de funcións e produto de transformadas.

4. SOLUCIÓNS DE ECUACIÓNS DIFERENCIAIS DEFINIDAS POR SERIES. 4.1. Definicións. Solucións por Series de Potencias para ecuacións de primeira orde.
4.2. Solucións analíticas de ecuacións diferenciais lineais.
4.3. Ecuación de Legendre.
4.4. Ecuación de Hermite.
4.5. Puntos singulares.
4.6. Solución ao redor dun punto singular.
4.7. Resumo e casos particulares. 4.8. Ecuación de Bessel.
4.9. Propiedades das funcións de Bessel.
4.10. Funcións modificadas de Bessel.
4.11. Funcións Ber, bei, ker, kei.
5. SISTEMAS DE ECUACIÓNS DIFERENCIAIS. 5.1. Xénese dos sistemas de ecuacións diferenciais. Condicións de Integrabilidad.
5.2. Métodos de Integración dos sistemas de ecuacións diferenciais. Método de reduces ou de eliminación. Métodos baseados no uso do operador D. Métodos baseados no uso da Transformada de Laplace.
5.3. Sistemas de ecuacións diferenciais lineais. Teorema de existencia e. solucións dos sistemas homogéneos. Matriz fundamental. Solución do sistema non homogeneo. Método de variación das constantes.
5.4. Métodos de redución de sistemas de orde superior a un. Sistemas de ecuacións diferenciais lineais homogéneos con coeficientes constantes.

6. ECUACIÓNS EN DERIVADAS PARCIAIS. 6.1. Definición. Ecuacións en derivadas parciais lineais e cuasilineales.
6.2. Ecuación Funcional.
6.3. Ecuacións en derivadas parciais de primeira orde.
6.4. Integración de ecuacións en derivadas parciais de primeira orde.
6.5. Ecuacións homogéneas.
6.6. Integración de ecuacións en Derivadas parciais con máis de 2 variables independentes.
6.7. Ecuacións en Derivadas Parciais con máis de 2 variables independentes.
6.8. Cálculo de superficies Ortogonales.
7. ECUACIÓNS EN DIFERENCIAIS TOTAIS. 7.1. Definición. Condición de Integrabilidad.
7.2. Método de Integración: Método de Natan.
7.3. Redución a unha ecuación de 2 variables
7.4. Ecuacións en Diferenciais totais Homogéneas.
7.5. Teorema sobre Integrabilidad
8. ECUACIÓNS EN DERIVADAS PARCIAIS NON LINEAIS. 8.1. Xeración de ecuacións en derivadas parciais non lineais.
8.2. Método de LagrangeCharpit para a obtención da Integral completa.
8.3. Método de Darboux.
8.4. Solucións: Integral xeneral e solución Completa. Método de Lagrange de variación das constantes.
8.5. Integración de casos particulares.
9. FUNCIÓNS DE VARIABLE COMPLEXA. 9.1. Funcións complexas de variable complexa. Potencias, Logaritmos, Exponenciais, Funcións Trigonométricas.
9.2. Límites das funcións complexas. Derivada dunha función complexa nun punto.
9.3. Ecuacións de Cauchy Riemann. Funcións analíticas ou holomorfas. Funciones harmónicas.
9.4. Integración curvilínea. Cambio de variable na parametrización dun camiño.
9.5. Fórmula integral de Cauchy. Teorema de Morera. Teorema de Liouville, principio de módulo máximo.
9.6. Sucesións e Series de Funcións Complexas. Series de Laurent. Singularidades. Tipos de singularidades. Teorema dos residuos.

Planificación
Metodologías / pruebas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciales y virtuales) Horas trabajo autónomo Horas totales
Solución de problemas 30 45 75
Prueba objetiva 5.5 8.25 13.75
Sesión magistral 24 36 60
 
Atención personalizada 1.25 0 1.25
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Solución de problemas Aplicación de los diferentes métodos de resolución de las ecuaciones diferenciales a casos prácticos.
Prueba objetiva Proba escrita utilizada para a avaliación da aprendizaxe, cuxo trazo distintivo é a posibilidade de determinar se as respostas dadas son ou non correctas.
Sesión magistral Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introdución de algunhas preguntas dirixidas aos estudantes, coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe.

Atención personalizada
Metodologías
Solución de problemas
Descripción
Aplicación de los diferentes métodos de resolución de las ecuaciones diferenciales a casos prácticos.

Evaluación
Metodologías Competencias / Resultados Descripción Calificación
Prueba objetiva ver observacións 100
 
Observaciones evaluación

A evaluación farase a partir de resultados de distintas probas obxectivas ó longo do curso, incluida as convocatorias oficiais.


Fuentes de información
Básica

Puig Adam: “Curso teórico práctico de Ecuaciones Diferenciales”
S.L. Ross: “Ecuaciones diferenciales”, Ed. Reverté MT.E51
Kent Nagle y EdwardB. Saff: “Fundamentos de ecuaciones diferenciales”, Ed. Addison- Wesley MT.E63
Ayres:” Ecuaciones Diferenciales”, Ed. Schaum

Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías