FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS
DEPARTAMENTO DE ÁLGEBRA Y GEOMETRÍA ANALÍTICA
Programa de la Asignatura: ÁLGEBRA
Clave: 1100 Número de créditos: 09
Carrera: ICi, ICo, IEe, IGf, IGl, IIn, IMe, IMm, IPe, ITg ,ITc
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 72
Semestre: 1º
Horas a la semana:
Teoría: 4.5 Obligatoria : SI
Prácticas: 0.0 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO :
El alumno analizará y manejará los conceptos del álgebra de los sistemas
numéricos y del álgebra matricial, para aplicarlos en la solución de
sistemas de ecuaciones lineales; el álgebra de los polinomios y el estudio
básico de los sistemas algebraicos, para que de manera conjunta estos
conceptos permitan al alumno iniciar el estudio de la física y la matemática
aplicada.
TEMAS:
Núm. Nombre Horas
I NUMEROS REALES 12.0
II NUMEROS COMPLEJOS 9.0
III POLINOMIOS 10.5
IV SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES 7.5
V MATRICES Y DETERMINANTES 21.0
VI ESTRUCTURAS ALGEBRAICAS 12.0
TOTAL DE HORAS 72.0
ASIGNATURA CONSECUENTE OBLIGATORIA :
ÁLGEBRA LINEAL
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. NUMEROS REALES.
OBJETIVO:
El alumno aplicará las propiedades del sistema numérico real y sus
subconjuntos, para demostrar proposiciones por medio del método de
Inducción Matemática y para resolver inecuaciones.
CONTENIDO:
I.1 El conjunto de los números naturales:Concepto intuitivo de número
natural. Definición del conjunto N mediante los postulados de Peano.
Definición y propiedades de la adición, la multiplicación y el orden en
N. Demostración por inducción matemática.
I.2 El conjunto de los números enteros: Definición a partir de los
números naturales. Definición y propiedades de la igualdad, la adición,
la multiplicación y el orden en Z. Representación de los números enteros
en la recta numérica.
I.3 El conjunto de los números racionales: Definición a partir de los
números enteros. Definición y propiedades de la igualdad, la adición,
la multiplicación y el orden en Q. Expresión decimal de un número
racional.Algoritmo de la división en Z. Densidad de los números racionales
y representación de éstos en la recta numérica.
I.4 El conjunto de los números reales: Existencia de números irracionales
(algebraicos y trascendentes). Definición del conjunto R; representación de
los números reales en la recta numérica. Propiedades de la adición, la
multiplicación y el orden en R. Completitud de R. Definición y propiedades
del valor absoluto. Solución de desigualdades. Ejercicios complementarios
de inducción matemática.
II. NUMEROS COMPLEJOS.
OBJETIVO:
El alumno empleará los números complejos en sus diferentes representaciones
y sus propiedades, para resolver ecuaciones con una incógnita que contengan
números complejos.
CONTENIDO:
II.1 Forma binómica: Definición de número complejo, de igualdad y de
conjugado. Representación gráfica. Operaciones y sus propiedades:
adición, sustracción, multiplicación y división. Propiedades del
conjugado.
II.2 Forma polar o trigonométrica: Transformación de la forma binómica
a la polar y viceversa. Definición de módulo, de argumento y de igualdad de
números complejos en forma polar. Operaciones en forma polar: multiplicación,
división, potenciación y radicación.
II.3 Forma exponencial o de Euler: Equivalencia entre la forma polar y
la exponencial. Operaciones en forma exponencial: multiplicación, división,
potenciación y radicación. Logaritmo natural de un número complejo.
II.4 Solución de ecuaciones con una incógnita que involucren números
complejos.
III. POLINOMIOS.
ANTECEDENTES: Cálculo I.
OBJETIVO:
El alumno analizará y usará los conceptos del álgebra de los polinomios y
sus propiedades para obtener raíces.
CONTENIDO:
III.1 Definición de polinomio y de igualdad de polinomios. Definición y
propiedades de la adición, la sustracción, la multiplicación de polinomios
y la multiplicación de un polinomio por un escalar.
III.2 División de polinomios: Divisibilidad y algoritmo de la división.
Teoremas del residuo y del factor. División sintética.
III.3 Raíces de un polinomio: Definición de raíz, teorema fundamental del
álgebra y número de raíces de un polinomio.
III.4 Técnicas elementales para buscar raíces: Posibles raíces racionales,
cambio de signo en el residuo y cotas de las raíces reales, regla de los
signos de Descartes, teoremas sobre raíces irracionales conjugadas y
complejas conjugadas, cambio de variable.
IV. SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES.
OBJETIVO:
El alumno formulará, como modelo matemático de problemas, sistemas de
ecuaciones lineales y los resolverá aplicando transformaciones elementales.
CONTENIDO:
IV.1 El sistema de ecuaciones lineales como modelo matemático de problemas.
Definición de ecuación lineal y de su solución. Definición de sistema de
ecuaciones lineales y de su solución. Clasificación de los sistemas de
ecuaciones lineales en cuanto a la existencia y al número de soluciones.
Sistemas homogéneos y soluciones triviales.
IV.2 Sistemas equivalentes y transformaciones elementales. Resolución de
sistemas de ecuaciones lineales por el método de Gauss.
V. MATRICES Y DETERMINANTES.
OBJETIVO:
El alumno aplicará los conceptos fundamentales de matrices, determinantes y
sus propiedades a problemas que requieren de ellos para su resolución.
CONTENIDO:
V.1 Definición de matriz y de igualdad de matrices. Operaciones con
matrices y sus propiedades: adición, sustracción, multiplicación por un
escalar y multiplicación. Matriz identidad.
V.2 Definición y propiedades de la inversa de una matriz. Cálculo de
la inversa por transformaciones elementales.
V.3 Ecuaciones matriciales y su solución. Representación y solución
matricial de los sistemas de ecuaciones lineales.
V.4 Matrices triangulares, diagonales y sus propiedades. Definición de
traza de una matriz y sus propiedades.
V.5 Transposición de una matriz y sus propiedades. Matrices simétricas,
antisimétricas y ortogonales. Conjugación de una matriz y sus propiedades.
Matrices hermitianas, antihermitianas y unitarias. Potencia de una matriz y
sus propiedades.
V.6 Partición de matrices. Multiplicación de matrices por partición.
V.7 Definición de determinante de una matriz y sus propiedades. Cálculo
de determinantes: Regla de Sarrus, desarrollo por cofactores y método de
condensación. Cálculo de la inversa por medio de la adjunta. Regla de
Cramer para la solución de sistemas de ecuaciones lineales.
VI. ESTRUCTURAS ALGEBRAICAS.
OBJETIVO:
El alumno analizará y manejará las operaciones binarias y sus propiedades
dentro de una estructura algebraica.
CONTENIDO:
VI.1 Definición de operación binaria. Propiedades de las operaciones
binarias: Cerradura, elementos idénticos e inversos, asociatividad y
conmutatividad.
VI.2 Definición de grupo. Propiedades elementales de los grupos.
Grupo abeliano. Subgrupo.
VI.3 Definición de anillo, tipos de anillo. Definición de dominio entero.
VI.4 Definición de campo. Los números racionales, reales y complejos como
ejemplos de campos con la adición y la multiplicación.
VI.5 Isomorfismos y homomorfismos entre grupos y entre anillos, propiedades
elementales.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACIÓN:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias ( )
Trabajos de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFIA
Texto Temas de la asignatura para los que se recomienda:
LIBROS DE TEXTO
SOLAR G., Eduardo. y SPEZIALE de G., Leda I, II y III
“Algebra I”
Limusa-Fac. de Ingeniería, UNAM, 2a. edición
México, 1991
SOLAR G., Eduardo. y SPEZIALE de G., Leda IV, V y VI
“Algebra Lineal”
Limusa-Fac. de Ingeniería, UNAM, 2a. edición
México, 1991
SWOKOWSKI, E. I, II y V
“Algebra y Trigonometría
con Geometría Analítica”
Grupo Editorial Iberoamérica, 2a. edición
México, 1988
LIBROS DE CONSULTA
AYRES, F. I, II, V y VI
“Algebra Moderna”
Mc. Graw-Hill
México, 1992
WILLERDING, M. y HOFFMAN, S. I, II, III y V
“Fundamentos de Algebra”
Limusa
México, 1990
GERBER, H. IV y V
“Algebra Lineal”
Grupo Editorial Iberoamérica
México, 1992
BARRERA G., Francisco y CASTAÑEDA de I. P., Erik I, II y III
Cuaderno de Ejercicios de Algebra 1a. parte
Facultad de Ingeniería, UNAM
México, 1994
GODINEZ C., Héctor y HERRERA C., Abel IV, V y VI
“Algebra Lineal Teoría y Ejercicios”
Facultad de Ingeniería, UNAM
México, 1987