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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BUCARAMANGA ESCUELA DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIA DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS Y CIENCIAS NATURALES GUÍA DE CÁTEDRA DE ÁLGEBRA SUPERIOR 1. Identificación del curso 1.1 Escuela/Departamento: Ciencias Naturales e Ingeniería/ Matemáticas y Ciencias Naturales 1.2 Código: CN / DMCN Programa: Código: 1.5 Carrera: Ingeniería en Energía Ingeniería Financiera Diurna Ingeniería Financiera Nocturna Ingeniería de Mercados Ingeniería Mecatrónica Ingeniería de Sistemas 1.7 Nivel: Pregrado 1.6 Código: IEE IFD IFN IME IMK ISI 1.8 Curso: Álgebra Superior 1.10 Área de formación: Estudios Generales (EG) 1.9 Código: MATE00102 1.11 Línea de conocimiento: Matemáticas (MATE) 1.13 Modalidad: Presencial 1.12 Clase: Primer semestre 1.14 Periodo académico: Segundo Semestre 2006 1.15 Intensidad horaria: seis horas (6) 1.17 Horas presenciales: dos (2) 1.16 Créditos: Dos (2) 1.18 Horas de estudio independiente: cuatro (4) 1.19 Profesores del semestre: Henry Rivero Ana Dulcelina López 1.20 ID: 13836636 63278949 2. Justificación La formación en ingeniería requiere, entre otros, de conocimientos de Matemáticas y Ciencias Naturales. El álgebra, por ejemplo, forma parte del lenguaje universal que posibilita comprender y comunicar de manera abreviada los fenómenos naturales y la connotación científica que los rodea. Este curso, específicamente, contempla algunos fundamentos sobre los que se construye el estudio de las ciencias naturales y de otros cursos de Matemática como, por ejemplo, análisis numérico. Articulación en el plan de estudios Pre-requisitos: No tiene 3.2 Código: Co-requisitos: No tiene 3.3 Código: Descripción de conocimientos y habilidades requeridos para el curso: El estudiante que participa en el curso de álgebra superior debe tener conocimientos del álgebra correspondiente a la enseñanza media. Es necesario conocer previamente el álgebra elemental relacionada con ecuaciones y sistemas de ecuaciones así como las operaciones que permiten la solución de las mismas. La definición y uso de los símbolos matemáticos, los elementos de la geometría y las representaciones en el plano cartesiano deben ser de dominio para la obtención de las competencias que en este curso se habrán de adquirir. 3.6 Relación con el núcleo integrador: El núcleo integrador del primer semestre de la carreras de ingeniería, Identidad del Ingeniero, permite que el estudiante reconozca las características de un profesional de dichas disciplinas y por consiguiente encuentre en el álgebra, y en los subsiguientes cursos de matemáticas, una herramienta que ayude a encontrar soluciones precisas a los problemas que tendrá que enfrentar. Por otra parte, el entendimiento y profundización científica de los fenómenos físicos, químicos y biológicos que son cotidianos en la ingeniería no podrían ser explicados sin un conocimiento profundo del lenguaje matemático, lenguaje del cual el álgebra es parte fundamental. 3. 3.1 3.3 3.5 4. Competencias 4.1 Competencias institucionales: ser ciudadano y ser disciplinado 4.2 Competencias específicas del curso 4.3 Indicadores de competencia Dimensión afectiva a. Capacidad para generar una actitud crítica y creativa frente a la solución de problemas de la vida real y a la construcción del conocimiento. b. Capacidad para participar activamente, de forma individual o colectiva, de las actividades propuestas en la clase. Dimensión físico-sensible a. Capacidad para expresar discursos (escritos u orales) utilizando un leguaje matemático apropiado. b. Capacidad para leer e interpretar discursos matemáticos (escritos u Reflexiona y toma posiciones críticas y creativas frente a situaciones propuestas en clase. Afronta la solución de problemas de manera creativa y organizada. Participa dinámicamente de las actividades propuestas en clase. Valora el rigor conceptual y teórico en la construcción del conocimiento. Valora la lectura y aplicación de los temas estudiados. Utiliza el lenguaje (escrito u oral) orales). Dimensión Moral a. Capacidad para interactuar con los otros (profesor y pares), ejerciendo su tolerancia. b. Capacidad para atender, responsablemente, a las actividades asignadas y propuestas durante el semestre. Dimensión Intelectual Capacidad para aplicar y/o generar métodos y técnicas operacionales algebraicas en la solución de problemas que incluyen múltiples variables, como fundamento para la solución de problemas de carácter técnico. apropiado para expresar creativa y coherentemente sus argumentos. Se cuestiona, busca y organiza la información de manera sistemática. Valora la interlocución (confrontación, argumentación, debate) como condición para construir conocimiento. Comparte solidariamente sus conocimientos. Reconoce en el debate académico las fortalezas y debilidades propias y ajenas. Manifiesta responsabilidad en los procesos de evaluación. Da crédito a las fuentes del conocimiento que utiliza en la elaboración de sus trabajos. Muestra interés en reconocer y relacionar conceptos de las disciplinas que convergen en su formación. Manifiesta su comprensión de los diferentes temas mediante preguntas y/o otro tipo de aportes en el curso. Reconoce, en los métodos operativos, los procedimientos de la solución de problemas de su disciplina. 5. Contenidos (unidades y temas) Unidad 1. Preliminares 1.1 Sucesiones numéricas 1.2 Sumatorias – Productorias 1.3 Definiciones recursivas Unidad 2. Números complejos 2.1 Definición y propiedades 2.2 Magnitud, conjugado. 2.3 Operaciones algebraicas con números complejos. 2.4 Representación rectangular y polar. 2.5 Potencias y raíces de números complejos 2.6 Solución de ecuaciones complejas. Unidad 3. Matrices y determinantes 3.1 Matrices. 3.1.1. Introducción y definición. 3.1.2. Operaciones con matrices. 3.1.3. Tipos especiales de matrices. 3.2 Determinantes 3.2.1Propiedades 3.2.2 Inversa de una matriz. 3.3.Regla de Crammer Unidad 4. Sistemas de ecuaciones lineales 3.1 Análisis gráfico y analítico de un sistema de ecuaciones lineales. 3.2 Método de Gauss Jordan 3.3 Solución matricial por determinantes de sistemas de ecuaciones lineales 6. Actividades. 6.1 Del docente. El docente, además de sus exposiciones, propondrá otras actividades que han de desarrollarse durante las sesiones presenciales, con el objeto de ayudar en la construcción del conocimiento por parte de los alumnos. Propondrá y orientará también otras actividades –individuales o grupales– para desarrollarse fuera del aula. Estimulará los aportes individuales y colectivos, por parte de los alumnos, para el desarrollo del curso. Planeará la evaluación del curso de acuerdo a la metodología desarrollada. Será un soporte en el desarrollo del proyecto integrador del primer semestre. 6.2 De los estudiantes. El estudiante, además de la asistencia a las sesiones presenciales, debe afianzar sus conocimientos por medio de la lectura de otros textos relacionados con los asuntos discutidos y desarrollando las actividades extra-clase propuestas por el profesor. Procurará, también, potenciar su creatividad a través de la solución de problemas y el análisis de situaciones hipotéticas. Estará participando activamente de la evaluación del curso (incluyendo procesos de auto-evaluación). 6.3 Del equipo docente. Cabe al equipo docente establecer los contenidos de la materia y la metodología adecuada para su enseñanza. Estar evaluando constantemente el proceso de enseñanza (involucrando planeación y revisión del mismo). De igual forma, estar evaluando constantemente el proceso de aprendizaje de los alumnos, con miras a plantear alternativas de mejoramiento. 7. Estrategias de evaluación. Talleres, lecturas, trabajos y sustentaciones. Quices. Exámenes parciales. Articulación con el núcleo integrador. 8. Instrumentos de registro. Material escrito producido por el profesor. Talleres de clase. Trabajos y su sustentación escrita u oral. Lecturas y su sustentación escrita u oral. 9. Recursos. 9.1 Bibliografía básica. a) KOLMAN, B. Ágebra lineal con aplicaciones y Matlab. México: Prentice Hall, 1999. b) GROSSMAN, S.I. Álgebra lineal. Traducción: GONZÁLEZ, M. Bogotá: Mc. Graw Hill. c) HIJUELOS, L. Fundamentos de Álgebra lineal. Bucaramanga: Ediciones UNAB. d) NAKOS, G. y JOYNER, D. Álgebra Lineal con Apliaciones. Traducción: GONZÁLEZ, V. México: International Thomson Editores. 9.2 Bibliografía complementaria. a) LANG, S. Álgebra Lineal. b) LIPSCHUTZ, S. Álgebra Lineal. Serie Schaum. Mc. Graw Hill. c) PENROSE, R. La nueva mente del emperador. Barcelona: Grijalbo Mondadori, 1995. d) SPIEGEL, M. Álgebra Superior. Mc. Graw Hill. e) STRANG, G. Álgebra Lineal y sus Aplicaciones. Addison Wesley. f) TAYLOR, H. y WADE, T. Matemáticas Básicas con vectoes y matrices. México: Limusa, 1977. Otras que el estudiante considere pertinentes. 9.3 Audiovisuales. 9.4 Enlaces en Internet. http://sardis.upeu.edu.pe/~ferdy/as.htm http://www.eva.com.mx/sia/ingenieria/mat01u01.htm http://www.virtual.unal.edu.co/curso/ciencia/15900 9.5 Software. Se sugiere realizar algunas prácticas con Scilab y Matlab. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BUCARAMANGA ESCUELA DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS Y CIENCIAS NATURALES Asignatura: ÁLGEBRA SUPERIOR Solange Roa Fuentes Profesor: Dora CONTENIDO UNIDAD 1. PRELIMINARES 2. NUMEROS COMPLEJOS 3. MATRICES Y DETERMINANTES TEMAS Sucesiones numéricas Sumatorias , definiciones recursivas Productoria Teorema del Binomio de Newton Definiciones y propiedades Operaciones Representaciones de un número complejo Potencias Raíces Definición Álgebra de matrices Inversa de una matriz Transpuesta de una matriz Propiedades de los determinantes Determinantes e inversas Regla de Cramer Análisis gráfico y analítico de un sistema de ecuaciones lineales Método de gauss – Jordan Solución matricial de un sistema de ecuaciones lineal Sistemas de ecuaciones homogéneos 4. SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES Horario de consulta: Miércoles 4: 00 – 6:00 p.m. Viernes 2: 00 – 4: 00 p.m. MOMENTO DE LA EVALUACIÓN PRIMER CORTE 50% Septiembre 25 de 2005 SEGUNDO CORTE 50% Noviembre 21 de 2005 Primer Previo Segundo Previo Quices, tareas y trabajos Tercer Previo Cuarto Previo Proyecto Integrador 15% 20% 15% 20% 20% 10% Semana del 22 de agosto Semana del 19 de septiembre Semana del 17 de octubre Semana del 14 de noviembre BIBLIOGRAFÍA - GROSSMAN Stanley I. ALGEBRA LINEAL , Mc. Graw Hill, Quinta edición, 1996 - ISAACS Rafael, SABOGAL Sonia, APROXIMACION AL ALGEBRA LINEAL, Ediciones UIS, 2005. Bucaramanga - SANCHEZ C. Ruben E., FUNDAMENTOS DE ALGEBRA LINEAL, Editorial Trillas, 2005. Bogotá - POOLE D. Álgebra Lineal – Una introducción moderna. Thomson Learning, 2003