Matemáticas

Matemáticas

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Presentación

El estudio de las matemáticas y el álgebra lineal en programas de educación superior es fundamental, ya que proporciona las herramientas para comprender, analizar y manipular relaciones lineales y estructuras multidimensionales. Es la base para el manejo de grandes volúmenes de datos y la representación de sistemas complejos de manera concisa. En ciencias básicas, por ejemplo, se usa para describir fenómenos cuánticos en física, balances en química, la genética poblacional en biología o el análisis de tensiones en geofísica. Para la ingeniería, el Álgebra Lineal es indispensable para el análisis de sistemas, la resolución de problemas de optimización y el procesamiento de señales. Permite resolver sistemas de ecuaciones que modelan redes eléctricas, estructuras mecánicas o flujos de fluidos; es importante en el diseño de algoritmos para control automático, robótica, procesamiento de imágenes y compresión de datos. En ciencias empresariales, se utiliza extensivamente en la optimización de carteras de inversión, el análisis de costos de producción, modelos de insumo-producto, y en técnicas de regresión para la toma de decisiones estratégicas. Para los programas de matemáticas o licenciatura en matemáticas, el Álgebra Lineal sienta las bases para el estudio de la geometría, el análisis funcional, la optimización, y las transformaciones lineales, desarrollando el pensamiento abstracto y la capacidad de generalización. En programas de tecnología se usa para el desarrollo de gráficos 3D, algoritmos de machine learning (ej., redes neuronales, análisis de componentes principales), criptografía y el manejo eficiente de grandes conjuntos de datos. El dominio de conceptos como vectores, matrices, sistemas de ecuaciones lineales, espacios vectoriales, transformaciones lineales, valores y vectores propios capacita a los estudiantes para resolver problemas de gran escala y complejidad.

Competencias genéricas 8
  • Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.
  • Aplicación de conocimientos en la práctica.
  • Comunicación oral y escrita efectiva.
  • Adaptación a nuevas situaciones.
  • Identificación, planteamiento y resolución de problemas.
  • Toma de decisiones fundamentadas.
  • Trabajo en equipo.
  • Trabajo autónomo
Competencias específicas 5
  • Resolver problemas cuantitativos que involucren operaciones con números reales, aplicando propiedades y procedimientos aritméticos de manera precisa.
  • Interpretar y representar información cuantitativa en diferentes formatos (tablas, gráficos, expresiones algebraicas y diagramas) para describir, comparar y comunicar resultados.
  • Aplicar principios y propiedades geométricas para calcular perímetros, áreas, volúmenes y distancias, empleando unidades y sistemas de medida adecuados.
  • Modelar situaciones reales mediante expresiones algebraicas, ecuaciones, desigualdades y funciones, seleccionando estrategias de solución pertinentes.
  • Justificar procedimientos y resultados utilizando argumentos matemáticos coherentes, ejemplos y contraejemplos, diferenciando hechos de suposiciones.
Resultado de aprendizaje del curso

Aplica y valida principios y procedimientos matemáticos como la modelación, el razonamiento lógico, la representación, el análisis de funciones y estructuras, la abstracción, la generalización, y el uso de métodos numéricos y analíticos para diseñar soluciones integrales a problemas elementales en el contexto de las ciencias básicas.

Unidades temáticas 3
Elementos de álgebra

Simplificación de expresiones algebraicas, productos notables y factorización. Ecuaciones de primer y segundo grado. Solución de sistemas de ecuaciones lineales.

Matrices

Concepto de matriz. Notación, Notación general de una matriz. Notación expandida y abreviada, Matrices Especiales: (Matriz cuadrada. Matriz transpuesta, Matriz identidad. Matriz Nula. Matriz Simétrica, Matriz Antisimétrica). Operaciones con matrices y propiedades. Solución de sistemas de ecuaciones lineales. Determinante de una matriz y propiedades, menores y cofactores, determinante por cofactores, Matriz adjunta.

Valores característicos

Autovalores, autovectores y modelos de crecimiento poblacional. Matrices semejantes y diagonalización. Regresión lineal y cadenas de Markov.

Bibliografía 5
  • Grossman, S. I., & Flores Godoy, J. J. Álgebra lineal. McGraw-Hill.
  • Lay, D. C. Álgebra lineal y sus aplicaciones. Pearson Educación.
  • Anton, H., & Rorres, C. Introducción al álgebra lineal. Limusa Wiley.
  • Stewart, J., Redlin, L., & Watson, S. Precálculo: Matemáticas para el cálculo. Cengage Learning.
  • Swokowski, E. W., & Cole, J. A. Álgebra y trigonometría con geometría analítica. Cengage Learning.
Programas a los que aplica esta asignatura 1

Ciencias básicas

  • Biología