ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS


DATOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
Nombre: Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
Clave: B4
Carácter: Asignatura Básica
Área: Matemáticas
Créditos: 12
Lugar: Unidad Centro
Fecha de Elaboración: Enero del 2003

 

UBICACIÓN Y SERIACIÓN DE LA ASIGNATURA
Total de Horas: 135

Horas / Semana: 4 hrs. Teoría, 4 hrs Lab.

Semestre:
Asignaturas Anteriores:
 
Asignaturas Posteriores:
 

 

PERFIL ACADÉMICO PARA EL RESPONSABLE DE LA ASIGNATURA

El señalado en la reglamentación universitaria para los programas de posgrado

 

OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

Objetivos Generales:
1.- Familiarizar al estudiante con los problemas y técnicas en ecuaciones diferenciales ordinarias;
2.-Preparar al estudiante para el estudio inteligente de la literatura existente y la investigación en ecuaciones diferenciales;
3.-Preparar al estudiante para las aplicaciones de los métodos y teorías de las ecuaciones a problemas en ciencias e ingeniería.

Objetivos específicos.
1.-Familiarizar al estudiante con los conceptos y resultados generales de la teoría de ecuaciones diferenciales;
2.- Introducir y familiarizar al estudiante con los fenómenos no-lineales;.
3.-Dotar al estudiante de los conocimientos y técnicas para el estudio local de soluciones de ecuaciones diferenciales tanto alrededor de puntos de equilibrio como de subconjuntos invariantes; capacitar al estudiante para el estudio.

 

TEMARIO:

1. Propiedades generales de las Ecuaciones Diferenciales.
1.1 Teoremas de Existencia;
1.2 Continuación de soluciones;
1.3 Unicidad y dependencia continua con respecto a parámetros y condiciones iniciales;
1.4 Estabilidad de soluciones;
1.5 Desigualdades diferenciales;
1.6 Sistemas autónomos. Propiedades generales;
1.7 Conjuntos limite y conjuntos invariantes.

2. Sistemas autónomos en dos dimensiones.
2.1.Sistemas autónomos en el plano. Teoría de Poincare-Bendixon;
2.2 Sistemas diferenciales en el toro.
.
3. Sistemas Lineales y linealización.
3.1. Propiedades de los sistemas lineales. La matriz fundamental.
3.2 Estabilidad de sistemas lineales perturbados;
3.3 Ecuaciones lineales escalares;
3.4 Sistemas lineales con coeficientes constantes;
3.5 Sistemas lineales con coeficientes periódicos. Teoría de Floquet;
3.6 La Ecuación de Hille..

4. Perturbaciones de sistemas lineales.
4.1 Sistemas lineales no homogéneos.
4.2 El Teorema de la variedad estable.
4.3 El Teorema de Hartman-Grobman..

5.- Oscilaciones y Método de Promedios.
5.1 Sistemas conservativos;
El Método de Promedios .

6.- Comportamiento alrededor de órbitas periódicas.
6.1.-Sistemas de coordenadas alrededor de órbitas periódicas;
6.2.-Estabilidad de órbitas periódicas;

7.- Teoría de bifurcaciones.
7.1 Estabilidad estructural y Teorema de Peixoto;
7.2 Bifurcaciones en puntos no hiperbólicos;
7.3 Bifurcación de Hopf y bifurcaciones de ciclos límite;
7.4 Bifurcaciones homoclínicas;
7.5 El Método de Melnikov

 

MODALIDAD DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE
El curso es de tipo teórico-práctico, esto es, horas de clase específicas cuyo objetivo
es cubrir la teoría, así como también, horas de trabajo enfocado a la realización de ejercicios que permitan entender y afianzar la teoría aprendida.

 

MODALIDAD DE EVALUACIÓN
El aprovechamiento del curso se evaluará mediante la realización de trabajo extra-clase (tareas periódicas), así como también, mediante la realización de exámenes parciales y/o examen final. Puede incluirse como elemento adicional para la evaluación, exposiciones realizadas por los alumnos, de tópicos relacionados con el curso y algunas de sus aplicaciones.

 

BIBLIOGRAFÍA

1. J. Hale , Ordinary Differential Equations , Addison-Wesley 1970
2. Nemitski V.V. and Stepanov V.V., Qualitative theory of Differential Equations, Dover Publications, INC. New York, 1989.
3. L. Perko Differential Equations and Dynamical Systems. Texts in Applied Mathematics Vol. 7. Springer Verlag New York 1991