ANÁLISE MATEMÁTICA IV

1º Semestre de 2004/2005

 

L. E. A. Naval

L. E. Civil

Sumários, apontamentos e acetatos das aulas teóricas:

1ª Aula (13 de Setembro de 2004)

Apresentação. Introdução histórica aos números complexos.

Apontamentos

 

 

2ª Aula (15 de Setembro de 2004)

Números complexos. Representação polar. Fórmula de De Moivre. Fórmulas de Euler.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.  4.

 

 

3ª Aula (17 de Setembro de 2004)

Topologia do plano complexo. Exponencial complexa. Funções complexas de variável complexa. Parte real e parte imaginária. Continuidade. Definição de diferenciabilidade no sentido complexo.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

4ª Aula (20 de Setembro de 2004)

Diferenciabilidade de funções de variável complexa. Equações de Cauchy-Riemann. Condições necessárias e suficientes para a diferenciabilidade pontual. Definição de funções analíticas (ou holomorfas).

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.  4.

 

 

5ª Aula (22 de Setembro de 2004)

Funções trigonométricas e hiperbólicas. Estudo gráfico da função exponencial complexa. Logaritmos de números complexos; funções logaritmo; ramo principal do logaritmo.

Apontamentos  Acetatos:  1.  2.  3.

 

 

6ª Aula (24 de Setembro de 2004)

Analiticidade das funções logaritmo. Exponenciação com base e expoente complexos. Funções trigonométricas inversas.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.  4.

 

 

7ª Aula (27 de Setembro de 2004)

Integração de funções complexas de variável real. Definição e propriedades do integral de caminho de funções complexas de variável complexa.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.  4.  5.  6.

 

 

8ª Aula (29 de Setembro de 2004)

Integrais de funções derivadas. Teorema de Cauchy. Consequências do Teorema de Cauchy.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  2. 

 

 

9ª Aula ( 1 de Outubro de 2004)

Fórmulas integrais de Cauchy. Teorema de Morera. Funções harmónicas e suas conjugadas.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.  4.  5.

 

 

10ª Aula ( 6 de Outubro de 2004)

Convergência uniforme de séries de funções. Séries de potências.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

11ª Aula ( 8 de Outubro de 2004) 

Séries de potências. Série de Taylor.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.

 

 

12ª Aula (11 de Outubro de 2004) 

Séries de Laurent. Teorema dos Resíduos.

Apontamentos  Acetatos: 1.  2.  3. 

 

 

13ª Aula (13 de Outubro de 2004)

Classificação de singularidades isoladas. Cálculo de limites.

 Apontamentos   Acetatos:  1.  2.  3. 

 

 

14ª Aula (15 de Outubro de 2004)

Cálculo de Resíduos em pólos. Aplicações do Teorema dos Resíduos: integrais de funções trigonométricas.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.

 

 

15ª Aula (18 de Outubro de 2004)

Aplicações do Teorema dos Resíduos: integrais de funções racionais.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.

 

 

16ª Aula (20 de Outubro de 2004)

Aplicações do Teorema dos Resíduos: integrais de funções racionais.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.

 

 

17ª Aula (22 de Outubro de 2004)

Factorização de polinómios. Decomposição de funções racionais em fracções simples.

 Apontamentos  

 

 

18ª Aula (25 de Outubro de 2004)

Introdução às equações diferenciais.

 Apontamentos  

 

 

19ª Aula (27 de Outubro de 2004)

Equações diferenciais lineares (ordinárias escalares de primeira ordem).

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3. 

 

 

20ª Aula (27 de Outubro de 2004)

Equações diferenciais separáveis.

 Apontamentos   Acetatos: 1.

 

 

21ª Aula ( 3 de Novembro de 2004)

Exemplos de EDO separáveis. Soluções gerais. Intervalos máximos de definição e explosões. Soluções definidas implicitamente.

 Apontamentos  

 

 

22ª Aula ( 5 de Novembro de 2004)

Equações exactas. Equações redutíveis a exactas; factores de integração.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2. 

 

 

23ª Aula ( 8 de Novembro de 2004)

Mudanças de variáveis. Equações de Bernoulli. Equações homogéneas. Campos de direcções.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3. 

 

 

24ª Aula ( 10 de Novembro de 2004)

Método de Euler. Problema da existência e unicidade de soluções; exemplos. Teorema de Picard-Lindelöf. Funções localmente lipschitzianas. 

 Apontamentos   Acetatos: 1.

 

 

25ª Aula ( 12 de Novembro de 2004)

Teorema de Picard-Lindelöf; existência e unicidade de soluções. Extensão de soluções a intervalos máximos de definição. Comparação de soluções. 

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

26ª Aula ( 15 de Novembro de 2004)

EDO’s de 1ª ordem vectoriais. Sistemas de equações lineares. Exponencial de uma matriz. Funções matriciais. Derivação de exponenciais de matrizes.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.  4.  5.

 

 

27ª Aula ( 17 de Novembro de 2004)

Sistemas de equações lineares homogéneos: dimensão do espaço das soluções; soluções próprias; soluções com valores complexos. 

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3. 

 

 

28ª Aula ( 19 de Novembro de 2004)

Exponenciais de matrizes semelhantes. Exponenciais de matrizes diagonalizáveis. Blocos Jordan. Matrizes na forma canónica de Jordan. Exponencial de matrizes semelhantes a matrizes na forma canónica de Jordan.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.  4.  5.  6. 

 

 

29ª Aula ( 22 de Novembro de 2004)

Continuação da aula anterior; exemplos. Fórmula da variação das constantes para sistemas de equações de 1ª ordem.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.

 

 

30ª Aula ( 24 de Novembro de 2004)

Equações diferenciais de ordem n. Redução a um sistema de n equações de 1ª ordem. Equação linear de coeficientes constantes. Matriz companheira. Polinómio característico. Operadores diferenciais lineares de coeficientes constantes. Solução da equação linear homogénea de ordem n.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

31ª Aula ( 26 de Novembro de 2004)

Equação linear não homogénea; método dos coeficientes indeterminados. Matriz Wronskiana. Independência linear de funções.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

32ª Aula ( 29 de Novembro de 2004)

Fórmula da variação das constantes para equações lineares escalares de ordem n. Métodos de redução de ordem. O pêndulo não linear.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

33ª Aula (  3 de Dezembro de 2004)

Equação do Calor. Método da separação de variáveis. Condições fronteira de Dirichlet. Condições fronteira de Neumann. Condições fronteira periódicas.

 Apontamentos  

 

 

34ª Aula (  6 de Dezembro de 2004)

Séries de Fourier. Convergência pontual. Séries de senos. Séries de cosenos.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

35ª Aula (10 de Dezembro de 2004)

Continuação da aula anterior. Séries de Fourier escritas na forma complexa.

 Apontamentos (contêm tópicos que não foram referidos na aula)  Acetatos: 1.  2.

 

 

36ª Aula (13 de Dezembro de 2004)

Equação do calor não homogénea. Interpretação geométrica da difusão. Equação das ondas; separação de variáveis.

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.

 

 

37ª Aula (15 de Dezembro de 2004)

Equação das ondas. Sobreposição de harmónicos; modos de vibração. Solução de D’Alembert. Propagação de ondas; reflexão com inversão na fronteira. 

 Apontamentos   Acetatos: 1.  2.  3.

 

 

38ª Aula (17 de Dezembro de 2004)

Equação de Laplace. Relação com as funções analíticas no plano complexo; problema de Dirichlet no círculo e em domínios transformados conformemente. Problema de Dirichlet no rectângulo; separação de variáveis.  

 Apontamentos   Acetatos: : 1. 

 

 

 


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