Salvatore Cosentino

Análise Matemática 3A
MIEBIOL 2010/11

Programa

Equações diferenciais ordinárias. Equações diferenciais ordinárias (EDOs), espaço de fases, campo de direcções, problema de Cauchy. EDOs autónomas e separáveis. Integração numéricas. EDOs lineares de primeira ordem. EDOs lineares de segunda ordem com coeficientes constantes. Oscilador harmónico, oscilações forçadas. Sistemas não lineares.

Transformada de Laplace. Transformada de Laplace e suas proprieades. Convoluçãao. Transformada de Laplace inversa, fórmula de Mellin. Aplicações da transformada de Laplace à resolução de equações diferenciais. Função de transferência e resposta impulsiva.

Equações com derivadas parciais, separação de variáveis. Equações com derivadas parciais. Método de separação de variáveis. Corda vibrante e condução do calor.

Séries de Fourier. Séries de Fourier, propriedades, convolução. Convergência das séries de Fourier. Aplicações das séries de Fourier à resolução de equações com derivadas parciais.



Resultados de aprendizagem

  • Identificar e resolver diferentes tipos de equações diferenciais ordinárias.
  • Aplicar transformadas de Laplace em problemas de equações diferenciais com condições iniciais.
  • Aplicar o método de separação de variáveis em problemas de equações com derivadas parciais.
  • Aplicar séries de Fourier na resolução de algumas equações com derivadas parciais.


Bibliografia essencial

[Boyce] William E. Boyce and Richard C. DiPrima, Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems, John Wiley 1992.

[Guidorizzi] H.L. Guidorizzi, Um curso de cálculo, vol. 4, Livros Técnicos e Científicos Editora 1999.

[Robinson] J.C. Robinson, An introduction to ordinary differential equations, Cambridge University Press, 2004.



mais Bibliografia

[Apostol] T.M. Apostol, Calculus, John Wiley & Sons, New York 1969.

[Arnold] V.I. Arnold, Equações diferenciais ordinárias, MIR 1985.

[Beals] Richard Beals, Advanced mathematical analysis: periodic functions and distributions, complex analysis, Laplace transform and applications, Springer-Verlag 1987.

[Brown] James Ward Brown and Ruel V. Churchill, Fourier Series and Boundary Value Problems, McGraw-Hill 1993.

[Dyke] P.P.G. Dyke, An Introduction to Laplace Transforms and Fourier Series, Springer 2002.

[Figueiredo] Djairo Guedes de Figueiredo, Anáalise de Fourier e equações diferenciais parciais, Projeto Euclides, IMPA 1987.

[Folland] Gerald B. Folland, Fourier analysis and its applications, Brooks/Cole Publishing Company 1992.

[Hirsch] M.W. Hirsch and S. Smale, Differential equations, dynamical systems and linear algebra, Academic Press 1974.

[Kolmogorov] A.N. Kolmogorov e S.V. Fomin, Elementos de Teoria das Funções e de Análise Funcional, MIR 1983.

[Iório] Valéria Iório, EDP, um Curso de Graduaçãoo, Coleçaão Matemática Universitária, IMPA 2005.

[Olver] Peter J. Olver, Applied Mathematics Lecture Notes, http://www.math.umn.edu/~olver/appl.html

[O'Neil] Peter V. O'Neil, Beginning Partial Differential Equations, John Wiley & Sons 1999.

[Morse] Philip McCord Morse and Herman Feshbach, Methods of Theoretical Physics, McGraw-Hill 1953 or Feshbach Publishing 2005.

[Pinsky] Mark A. Pinsky, Partial Differential Equations and Boundary-Value Problems with Applications, McGraw-Hill 1991

[Ross] S.L. Ross, Differential equations, John Wiley & Sons, 1984.

[Schiff] Joel L. Schiff, The Laplace transform: theory and applications, Springer 1999.

[Simmons] G.F. Simmons, Differential equations with applications and historical notes, McGraw-Hill, 1991.

[Spiegel] Murray R. Spiegel, Análise de Fourier, McGraw-Hill 1976. Murray R. Spiegel, Transformadas de Laplace, McGraw-Hill 1971.

[Williamson] R.E. Williamson, Introduction do Differential Equations and Dynamical Systems, McGraw-Hill 1996.

Avisos

  • Consulta de provas:
    4ª-feira, 21 de Setembro de 2011, 14h-15h, gab. B.4023.
  • ÉPOCA ESPECIAL
    4ª-feira, 14 de Setembro de 2011, 14h, sala 2309.
  • Consulta de provas e prova oral:
    5ª-feira, 17 de Fevereiro de 2011, 11h-13h, gab. B.4023.
  • RECURSO
    sabado, 12 de Fevereiro de 2011, 9h30, sala 1201.
  • Consulta de provas e prova oral:
    5ª-feira, 27 de Janeiro de 2011, 10h-12h, gab. B.4023.
  • TESTE 2
    6ª-feira, 14 de Janeiro de 2011, 14h-16h, salas 2104 e 2105.
  • Aula TP de reposição
    5ª-feira, 13 de Janeiro de 2011, 15h-17h, sala 2103.
  • TESTE 1
    6ª-feira, 19 de Novembro de 2010, 14h-16h, salas 2201 e 2209.


Material

Informações: infosam3a.pdf

Lecture notes:

Folhas práticas: folhasam3a.pdf

Testes e exames: testesam3a.pdf



Avaliação contínua/periódica

Elementos de avaliação. Dois testes ao longo do semestre e uma prova oral complementar (não obrigatória).

Calendário estimado dos testes.

  • Teste 1 (EDOs e transformada de Laplace):
    6ª-feira, 19 de Novembro de 2010.
  • Teste 2 (EDPs e séries de Fourier):
    6ª-feira, 14 de Janeiro de 2011.

Classificação. A nota final é

N = T
onde T= (T1+ T2)/2 e Tk é a nota obtida no k-ésimo teste. Os alunos com nota não inferior a 8 valores podem optar por uma prova oral complementar. Neste caso, a nota final será
N = (T+O)/2
onde O é a nota obtida na prova oral.


Avaliação por exame final

Elementos de avaliação. Um exame escrito e uma prova oral complementar (não obrigatória).

Classificação. A nota final é

N = E
onde E é a nota obtida na prova escrita. Os alunos com nota E não inferior a 8 valores podem optar por uma prova oral complementar. Neste caso, a nota final será
N = (E+O)/2
onde O é a nota obtida na prova oral.