fa ielc-2010-211 analisis numerico

8/3/2019 FA IELC-2010-211 Analisis Numerico

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1.- DATOS DE LA ASIGNATURANombre de la asignatura : Anlisis Numrico

Carrera : Ingeniera Electrnica

Clave de la asignatura : ETF-1003

SATCA1 3-2-5

2.- PRESENTACINCaracterizacin de la asignatura.Esta asignatur Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Electrnico el decodificare interpretar el lenguaje formal y simblico, y entender su relacin con el lenguajenatural. Desarrollar un mtodo de trabajo y una metodologa lgica de solucin deproblemas. Aplicar los mtodos numricos como una alternativa de solucin aproblemas reales de ingeniera. Aplicar tcnicas de resolucin de problemas porcomputadora.

Intencin didctica.

En la primera unidad se abordan los temas de aproximaciones y errores en susdiferentes variantes. Esto servir para el manejo y control de los errores aplicados alos diferentes equipos y herramientas de medicin analgicos y electrnicos.

En la segunda unidad se aplican diferentes mtodos alternativos (numricos) a lasolucin analtica para encontrar las races de ecuaciones polinomiales, con elobjetivo de proporcionar una herramienta adicional a los mtodos convencionales.

En la tercera unidad se aplican los sistemas de ecuaciones lineales, no lineales ysus valores caractersticos en la solucin de problemas reales del rea de Ingeniera

Electrnica.En la cuarta unidad se utilizan algunos de los mtodos de ajustes de curvas para suaplicacin a problemas propuestos al rea de Ingeniera Electrnica.

En la quinta unidad se da una alternativa numrica de solucin a la analtica sobrederivacin e integracin numrica y problemas propuestos de aplicacin al rea deIngenieraPor ltimo, en la sexta unidad, se da solucin a ecuaciones diferenciales ordinarias yparciales y su respectiva aplicacin a problemas propuestos del rea de IngenieraElectrnica

1Sistema de Asignacin y Transferencia de Crditos Acadmicos


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3.- COMPETENCIAS A DESARROLLARCompetencias especficas:

Analizar problemas de ingeniera ydar solucin a ellos aplicando el(los) mtodo(s) numrico(s)

apropiado(s)

Competencias genricas:

Competencias instrumentales

Comunicarse en el lenguaje

matemtico en forma oral y escrita. Reconocimiento de conceptos o

principios integradores.

Manejo de programascomputacionales para la resolucinde problemas.

Competencias interpersonales

Capacidad de trabajar en equipopara resolver los problemasplanteados en los enunciados de laspartes prcticas de las asignaturas.

Capacidad y habilidad de presentaren pblico una solucin a unproblema planteado y mantener undebate con el resto de la clasesobre la solucin planteada, paraas buscar colaborativamente lamejor solucin al problema.

Adquirir un compromiso tico entretodos los componentes del grupo

para el cumplimento de las tareasespecificas.

Definir un plan de trabajo en el queel volumen del trabajo de todos seaequitativo.

Competencias sistmicas

Modelar matemticamentefenmenos y situaciones

Optimizar soluciones.

Procesar e interpretar datos.

Representar e interpretar conceptosen diferentes formas: numrica,geomtrica, algebraica,trascendente y verbal.

Pensamiento lgico, algortmico,heurstico, analtico y sinttico.


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Potenciar las habilidades para eluso de tecnologas de informacin.

Resolucin de problemas.

Analizar la factibilidad de las

soluciones. Toma de decisiones.

Argumentar con contundencia yprecisin.


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4.- HISTORIA DEL PROGRAMALugar y fecha de

elaboracin o revisinParticipantes Evento

Instituto TecnolgicoSuperior de Irapuato del24 al 28 de agosto de2009.

Representantes de los InstitutosTecnolgicos de:Aguascalientes, Apizaco,

Cajeme, Celaya, Chapala,Chihuahua, Ciudad Guzmn,Ciudad Jurez, Cosamaloapan,Cuautla, Culiacan, Durango,Ecatepec, Ensenada, Hermosillo,Irapuato, La Laguna, LzaroCrdenas, Lerdo, Lerma, LosMochis, Matamoros, Mrida,Mexicali, Minatitln, NuevoLaredo, Orizaba, Piedras Negras,Reynosa, Salina Cruz, Saltillo,Sur De Guanajuato, Tantoyuca,

Tijuana, Toluca, Tuxtepec,Veracruz y Xalapa

Reunin Nacional deDiseo e InnovacinCurricular para elDesarrollo y Formacin deCompetenciasProfesionales de laCarrera de Ingeniera enElectrnica.

Desarrollo de Programasen CompetenciasProfesionales por losInstitutos Tecnolgicosdel 1 de septiembre al 15de diciembre.

Academias de IngenieraElectrnica de los InstitutosTecnolgicos de:

Salina Cruz

Elaboracin del programade Estudio propuesto en laReunin Nacional deDiseo Curricular de laCarrera de IngenieraElectrnica.

Reunin Nacional deConsolidacin delDiseo e InnovacinCurricular para laFormacin y Desarrollode CompetenciasProfesionales del 25 al29 de enero del 2010 enel Instituto Tecnolgicode Mexicali.

Representantes de los InstitutosTecnolgicos de:Aguascalientes, Apizaco,Cajeme, Celaya, Chapala,

Chihuahua, Ciudad Guzmn,Ciudad Jurez, Cosamaloapan,Cuautla, Durango, Ecatepec,Ensenada, Hermosillo, Irapuato,La Laguna, Lzaro Crdenas,Lerdo, Lerma, Los Mochis,Matamoros, Mrida, Mexicali,Minatitln, Nuevo Laredo,Orizaba, Piedras Negras,Reynosa, Salina Cruz, Saltillo,Sur De Guanajuato, Tantoyuca,Toluca, Tuxtepec, Veracruz y

Xalapa

Reunin Nacional deConsolidacin de losProgramas enCompetenciasProfesionales de laCarrera de IngenieraElectrnica


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5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

Analizar problemas de ingeniera y dar solucin a ellos aplicando el (los) mtodo(s)numrico(s) apropiado(s)

6.- COMPETENCIAS PREVIAS Usar la calculadora de forma ptima

Realizar anlisis y resolucin mediante una metodologa lgica a la solucinde problemas de ingeniera

Aplicar un lenguaje de programacin para la solucin de problemas.

Dominar las disciplinas de clculo infinitesimal, lgebra lineal, ecuacionesdiferenciales y regresin lineal.

Coordinar, participar y/o dirigir grupos de estudio e investigacin

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas

1. Anlisis de error 1.1. Aproximaciones

1.2. Errores

1.3. Aplicaciones a la ingeniera

2. Solucin de ecuacionesalgebraicas

2.1. Mtodo de intervalos

2.2. Mtodos Abiertos

2.3. Raz de polinomios


3. Solucin de ecuacioneslineales y no lineales yvalores caractersticos

3.1. Sistemas de ecuaciones lineales

3.2. Sistemas de ecuaciones no lineales

3.3. Valores caractersticos


4. Ajuste de funciones 4.1. Interpolacin

4.2. Aproximacin polinomial y multilineal4.3. Ajuste por interpolacin segmentaria


5. Diferenciacin eintegracin numrica

5.1. Integracin numrica

5.2. Diferenciacin numrica



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6. Solucin numrica deecuaciones diferencialesordinarias y parciales

6.1. Solucin numrica de ecuacionesdiferenciales ordinarias

6.2. Solucin numrica de ecuacionesdiferenciales parciales

6.3. Aplicaciones al rea de ingeniera


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8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS

Propiciar actividades de bsqueda, seleccin y anlisis de informacin endistintas fuentes.

Propiciar el uso de las nuevas tecnologas en el desarrollo de los contenidosde la asignatura.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambioargumentado de ideas, la reflexin, la integracin y la colaboracin de y entrelos estudiantes.

Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales deinduccin-deduccin y anlisis-sntesis, las cuales lo encaminan hacia lainvestigacin, la aplicacin de conocimientos y la solucin de problemas.

Llevar a cabo actividades prcticas que promuevan el desarrollo dehabilidades para la experimentacin, tales como: observacin, identificacinmanejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de

hiptesis, de trabajo en equipo. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicacin de los

conceptos, modelos y metodologas que se van aprendiendo en el desarrollode la asignatura.

Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminologa cientfico-tecnolgica

Proponer problemas que permitan al estudiante la integracin de contenidosde la asignatura y entre distintas asignaturas, para su anlisis y solucin.

Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medioambiente; as como con las prcticas de una ingeniera con enfoque

sustentable.

Observar y analizar fenmenos y problemticas propias del campoocupacional.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con las dems del plan deestudios para desarrollar una visin interdisciplinaria en el estudiante.


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9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN

La evaluacin de la asignatura se podr realizar con base en los siguientesdesempeos:

Deducir, modelar y resolver problemas reales del rea de ingeniera utilizandomtodos numricos y programar algunos mtodos representativos.

Diagnstica

Temtica

Ejercicios planteados en clase

Portafolios de evidencia

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Anlisis de error

Competencia especfica a desarrollar Actividades de AprendizajeConocer, comprender laimportancia de la aplicacin demtodos numricos a la ingeniera,analizar y calcular el error y suefecto en aplicaciones de laingeniera electrnica

.Investigar los antecedentes histricosdel anlisis numrico, as como surelacin con la computacin yexponerlo de manera grupal

Identificar los conceptos deaproximaciones

Identificar los tipos de errores

Resolver problemas que impliquen elclculo de diferentes tipos de errores.

Investigar el efecto de los diferentestipos de errores en aplicaciones deingeniera. Presentar en forma grupallos resultados.

Utilizar algn lenguaje deprogramacin para realizar programasque faciliten los clculos de error, alguna herramienta computacional

Unidad 2: Solucin de ecuaciones algebraicasCompetencia especfica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Conocer, modelar y aplicar losmtodos numricos en la solucinde ecuaciones algebraicas

.Identificar las caractersticas de losmtodos de intervalos, y aplicarlos aproblemas propuestos de ingenieraelectrnica.

Identificar las caractersticas de los


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mtodos abiertos, y aplicarlos aproblemas propuestos de la ingenieraelectrnica.

Identificar las caractersticas de losmtodos de obtencin de races de

polinomios y aplicarlos a la solucin deproblemas propuestos de la ingenieraelectrnica

Utilizar algn lenguaje deprogramacin para realizar programasque den la solucin numrica aecuaciones algebraicas, algunaherramienta computacional

Unidad 3: Solucin de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales y valores

caractersticosCompetencia especfica a desarrollar


Conocer, modelar y aplicar losmtodos numricos en la solucinde sistemas de ecuacioneslineales y no lineales

Identificar los sistemas de ecuacioneslineales y aplicar los mtodos bsicospara la solucin de problemas,comparar los resultados analtico ycomputacional

Comparar las ventajas y desventajasde cada mtodo

Investigar problemas de ingeniera quese resuelven por medio de sistemasde ecuaciones lineales.

Identificar los sistemas de ecuacionesno lineales y aplicar el mtodo deNewton-Raphson para sistemas nolineales en la solucin de problemas

Identificar, analizar y aplicar losvalores caractersticos

Analizar, modelar y resolver problemas

reales del rea de ingenieraelectrnica aplicando el mtodo desolucin numrico.

Utilizar algn lenguaje deprogramacin para realizar programasque den la solucin numrica asistemas de ecuaciones lineales, no


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lineales y valores caractersticos, alguna herramienta computacional

Unidad 4: Ajuste de funcionesCompetencia especfica a desarrollar


Conocer, modelar y aplicar losmtodos numricos en la solucinde problemas que involucrenajuste de funciones

Investigar y analizar el concepto deinterpolacin y sus aplicaciones eningeniera electrnica y discutir losresultados en forma grupal.

Identificar y aplicar los mtodos deajuste e interpolacin en la solucin deproblemas comunes del rea deingeniera electrnica

Utilizar algn lenguaje de

programacin para realizar programasque den la solucin numrica ainterpolacin y mtodos de ajuste, alguna herramienta computacional

Unidad 5: Diferenciacin e integracin numricaCompetencia especfica a desarrollar


Conocer, modelar y aplicar losmtodos numricos en la solucin

de problemas que involucrendiferenciacin e integracin

Investigar y analizar las ventajas ydesventajas de la derivacin e

integracin numrica. Discutir losresultados en forma grupal

Identificar y calcular los mtodosnumricos de integracin y derivacin.

Comparar y analizar los resultados dela derivacin e integracin numricarespecto a la forma analtica

Aplicar la derivacin e integracinnumrica a problemas propuestos delrea de ingeniera electrnica

Utilizar algn lenguaje deprogramacin para realizar programasque den la solucin numrica adiferenciacin e integracin, algunaherramienta computacional


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Unidad 6: Solucin numrica de ecuaciones diferenciales ordinarias yparciales

Competencia especfica a desarrollarActividades de Aprendizaje

Conocer, modelar y aplicar losmtodos numricos paraaproximar soluciones deecuaciones diferenciales.

Identificar la importancia de lasecuaciones diferenciales ordinarias yparciales en ingeniera. Compararaplicaciones que utilicen ecuacionesdiferenciales ordinarias. Discutir losresultados en forma grupal

Identificar los mtodos de solucin deecuaciones diferenciales ordinarias yparciales.

Comparar y analizar los resultados dela solucin numrica de ecuaciones

diferenciales ordinarias y parcialesrespecto a la forma analtica

Aplicar la solucin numrica deecuaciones diferenciales ordinarias yparciales a problemas propuestos delrea de ingeniera electrnica

Utilizar algn lenguaje deprogramacin para realizar programasque den la solucin numrica a lasecuaciones diferenciales ordinarias y

parciales, alguna herramientacomputacional


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11.- FUENTES DE INFORMACIN

1. Chapra C. S. Y Canale R., Mtodos Numricos Para Ingenieros, Ed. Mc Graw-Hill, 2007

2. Luis Vzquez . Mtodos Numricos para la fsica y la ingeniera, Ed. Mc Graw-Hill, 2009

3. Shoichiro Nakamura . Mtodos numricos aplicacin software, Ed. PearsonEducation, 1992

4. Kincaid D. y Cheney W., Anlisis Numrico, Ed. Addison-Wesley

5. Burden. Anlisis Numrico, Ed. CECSA, 1996

6. Nakamura S., Anlisis Numrico y Visualizacin Grafica Con Matlab, Ed.Pearson Education, 1997

7. John H. Mathews. Metodos numricos con Matlab 3ED, Ed. PearsonEducation, 1999

8. Akai. Mtodos Numricos Aplicados a la Ingeniera, Ed. CECSA, 1996

12.- PRCTICAS PROPUESTAS

Observar, interpretar, deducir y resolver problemas reales de la sociedad conun enfoque sustentable.

Plantear, discutir, modelar y solucionar problemas del rea por cada una delas unidades de estudio

Aplicar y programar en un lenguaje de alto nivel, el manejo de errores aproblemas reales del rea de ingeniera

Aplicar y programar en un lenguaje de alto nivel, los mtodos representativosde solucin de ecuaciones algebraicas

Aplicar y programar en un lenguaje de alto nivel, los mtodos representativosde ecuaciones lineales, no lineales y valores caractersticos

Aplicar y programar en un lenguaje de alto nivel, los mtodos representativosde ajuste de curvas.

Aplicar y programar en un lenguaje de alto nivel, los mtodos representativosde diferenciacin e integracin.

Aplicar y programar en un lenguaje de alto nivel, los mtodos representativos

para la solucin numrica de ecuaciones diferenciales ordinarias, parciales ysistemas de ecuaciones diferenciales

Solucionar problemas comunes con otras asignaturas del plan de estudio

Usar un lenguaje de alto nivel para dar solucin a ejercicios y problemasplanteados

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