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1 INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR NUEVA LUZ EXTENSIÓN, VERAGUAS TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO INTRODUCCIONAL DIDÁCTICA DE LA ENSEÑANZA DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES. FACILITADOR: ____________________________ ESTUDIANTE: ________________________________

TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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Page 1: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

1

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR

NUEVA LUZ

EXTENSIÓN, VERAGUAS

TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS

MATEMÁTICAS

MODULO INTRODUCCIONAL

DIDÁCTICA DE LA ENSEÑANZA DE LAS

ECUACIONES DIFERENCIALES.

FACILITADOR:

____________________________

ESTUDIANTE:

________________________________

Page 2: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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I N T R O D U C C I Ó N

En la actualidad no se puede enseñar bien sin pedagogía. A la hora de la verdad y en

caso de necesidad cualquiera enseña. Los amigos le enseñan a uno, los familiares, el

papá y la mamá, y a veces hasta los niños enseñan a sus padres. Pero enseñar bien

es un arte más difícil, que exige tener claro para dónde se va, cómo aprende y se

desarrolla el alumno, qué tipo de experiencias son más pertinentes y eficaces para la

formación y el aprendizaje del estudiante, y con qué técnicas y procedimientos es más

efectivo enseñar ciertas cosas. La verdadera enseñanza es intencional, obedece a un

plan, tiene unas metas claras y se rige por ciertos principios y conceptos que los

maestros estudian bajo el nombre de pedagogía. La ciencia propia de los maestros es

la pedagogía; se dedica al estudio de las teorías y conceptos que permiten entender y

solucionar los problemas de la enseñanza. Cada teoría pedagógica se representa

mediante un modelo pedagógico que resume la teoría y sirve de esquema básico para

comparar esa teoría con otras teorías pedagógicas.

La enseñanza de las matemáticas se ha convertido en un espacio de gran importancia

para la humanidad y a la vez de gran interés científico. Según plantea González (2000),

la sociedad reclama el tener conocimientos matemáticos, resulta difícil encontrar áreas

del saber en las que no hayan hecho su aporte las matemáticas. Estudios realizados

(Lapointe, Mead y Philips, 1989) muestran cómo la mayoría de las personas que no

alcanzan el nivel de alfabetización mínimo como para desenvolverse en una sociedad

moderna, encuentran las matemáticas aburridas y difíciles y se sienten inseguras a la

hora de resolver problemas aritméticos sencillos; por otra parte, el tener conocimientos

Page 3: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

3

matemáticos se convierte en un importante filtro selectivo del sistema educativo,

(González 2000).

Por lo tanto el desarrollo de nuevas metodologías para fortalecer los procesos de

enseñanza, surge como una necesidad para el fomento de la investigación matemática,

tomadas desde el razonamiento lógico, que permita al estudiante no solo memorizar

instrucciones sino entender y comprender su amplio sentido. Según expresa Whitehead

(1965), “Uno de los mayores problemas con que se enfrentan las matemáticas es el de

explicar a los demás de qué tratan. Los aderezos técnicos de esta materia, su

simbolismo y expresiones formales, su desconcertante terminología, su aparente

deleitarse con cálculos larguísimos: todo ello tiende a ocultar su auténtico carácter”.

Las ecuaciones diferenciales son de importancia capital en todas las esferas de las

ciencias, puesto que todas las leyes fundamentales tienen que ver con la característica

más importante de la materia: el movimiento. El plan de estudios para las carreras de

ingeniería en Las universidades incluye la asignatura de Ecuaciones Diferenciales .

Los métodos abreviados representan la ventaja metodológica de ser más cortos,

rápidos y de una sencilla aplicación que al alumno representará una opción más

versátil para la solución de EDL.

El curso de ecuaciones diferenciales es un campo fértil de aplicaciones ya que una

ecuación diferencial describe la dinámica de un proceso; el resolverla permite predecir

su comportamiento y da la posibilidad de analizar el fenómeno en condiciones distintas.

En esta asignatura el estudiante consolida su formación matemática como matemático

Page 4: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

4

y se potencia su capacidad en el campo de las aplicaciones; aportando a su perfil una

visión clara sobre el dinamismo de la naturaleza; habilidades para adaptarse a las

diferentes áreas laborales de su competencia, dando respuesta a los requerimientos de

la sociedad; el desarrollo de un pensamiento lógico, heurístico y algorítmico al modelar

sistemas dinámicos; un lenguaje y operaciones simbólicas que le permitirán

comunicarse con claridad y precisión, hacer cálculos con seguridad y manejar

representaciones gráficas para analizar el comportamiento de sistemas dinámicos.

Page 5: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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CARRERA: TÉCNICO SUPERIOR EN DIDACTICA DE LA MATEMÁTICA

NOMBRE DEL CURSO: didáctica de la enseñanza de las ecuaciones diferenciales

MODALIDAD: Presencial y modalidad a distancia

DURACIÓN: 4 sesiones (DOMINGOS)

FACILITADOR:

DESCRIPCIÓN DEL CURSO:

El curso se basa en buscar la manera más adecuada de ensenar la ecuaciones

diferenciales a los estudiante, utilizar técnicas didáctica y tecnológicas para hacer que

el curso de ecuaciones diferenciales sea más atractivo para el estudiante y si es

posible utilizar herramientas tecnológicas para el desarrollo de estas ecuaciones

diferenciales.

NOTA: Este curso no es de ecuaciones diferenciales, este curso se

basa en buscar estrategias didácticas para poder desarrollarlas, el

estudiante tiene que tener previo conocimiento de integración,

derivación, para poder utilizar las herramientas didácticas para el

desarrollo del curso.

INSTITUTO SUPERIOR NUEVA LUZ PROGRAMACIÓN ANALÍTICA

Page 6: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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OBJETIVO GENERAL:

Utilizar herramientas didácticas para desarrollar ecuaciones diferenciales y poderlas

trasmitirla a los estudiantes.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

✓ identificar los tipos de ecuaciones diferenciales.

✓ Comprender la necesidad de realizar programaciones de aula, adaptadas al grupo-

clase para poder desarrollar las ecuaciones diferenciales.

✓ Desarrollar habilidades necesarias para reconocer los aspectos relacionados con las

ecuaciones diferenciales.

✓ Desarrollar un pensamiento crítico y reflexivo, para reconocer los aspectos

primordiales que influyen e intervienen en el desarrollo de una ecuación diferencial

al momento de trasmitir esos conocimientos a los estudiantes.

METODOLOGÍA:

1. Clases expositivas

2. Talleres en clases

3. Investigaciones grupal

4. Exposiciones

EVALUACIÓN:

Se evaluará durante el curso los siguientes aspectos: Asistencia y puntualidad: 10% Trabajos en clase: 25% Asignaciones: 30% Trabajo Final: 35%

100%

Page 7: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

7

DEL FACILITADOR DEL PARTICIPANTE

Cumplir con el horario de clases

establecido

Asistir con puntualidad a las clases

Negociación de la evaluación del

curso

Cumplir con las normas y

cronogramas del curso

Comunicación permanente y

fluida

Ser responsable y puntual en todas

las asignaciones

Respeto por las decisiones

tomadas en grupo

Mantener una comunicación fluida

y agradable

Compartir experiencias y

aprendizajes en doble vía

Demuestra interés por sus

Aprendizajes

Cumplir con las políticas del

Instituto Superior

Trabaja en equipo

Respeto permanente a los

estudiantes

Practica el aprender Ser, Hacer y

Convivir

Ser facilitador y mediador de los

aprendizajes

Mantener una actitud positiva

Refuerzo de la motivación

intrínseca y extrínseca

Demuestra sus competencias en

el área cognitiva, afectiva y

psicomotora

NORMAS DEL CURSO

Page 8: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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Estructura y organización del Curso:

1. Conocimiento de derivación.

2. Conocimiento de integración.

3. Conocimiento de la definición de derivación

4. Conocimiento de la definición de integración.

5. Conocimiento de los diferentes tipos de ecuaciones diferenciales.

6. Definición de ecuación diferencial.

7. Utilización de algún método didáctico para desarrollar una ecuación diferencial.

8. Utilización del programa bagtrix para desarrollar integrales y derivadas.

Comprensión conceptual: comprensión de los conceptos matemáticos, las operaciones

y las relaciones entre ellos.

• Fluidez con los procedimientos: habilidad en la ejecución de procedimientos de forma

flexible, precisa, eficiente y correcta.

• Competencia estratégica: habilidad para formular, representar y resolver problemas

matemáticos.

• Razonamiento adaptativo: capacidad para pensar de forma lógica, reflexionar,

explicar y justificar.

• Predisposición productiva: inclinación para ver las matemáticas como prácticas, útiles

y valiosas; confianza en la propia eficacia y diligencia.

Para promover el desarrollo de estas capacidades y habilidades optamos por plantear

un modelo de enseñanza para la introducción del concepto de ecuación diferencial

ordinaria en el que los estudiantes tuvieran la oportunidad de reflexionar y discutir

acerca de sus propios conocimientos. En el diseño del Módulo de Enseñanza se

conjugan tres elementos que contribuyen a la creación de un ambiente de discusión y

reflexión: la resolución de problemas, el uso de tecnología y la interacción entre

estudiantes. Como herramienta tecnológica se optó por el uso de la calculadora

Didáctica de la enseñanza de las ecuaciones diferenciales

Page 9: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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VoyageTM200 que, entre sus múltiples opciones, cuenta con un sistema de álgebra

computacional y un sistema de representación gráfica que pueden ser presentados de

forma simultánea en la pantalla, lo que facilita el análisis de los fenómenos.

En esta sección describimos el Módulo de Enseñanza, así como las características del

grupo de estudiantes con los que se implementó y del escenario en el que se

desarrolla.

Page 10: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

10

CONTENIDO.

DEFINICIÓN DE UNA ECUACIÓN DIFERENCIAL.

¿Qué es una ecuación? Las que conoces son:

065

,642

2 =++

=+−

xx

x

02

0

2 =−

=+

yx

yx

Entonces si observas, todas tienen una o varias incógnitas y la relación de igualdad.

¿Qué es una ecuación diferencial?

ORIGEN DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES

Siglos XVII y XVIII origen de las ecuaciones diferenciales.

Las ecuaciones diferenciales se originan en los principios del cálculo, con Isaac Newton

y Gottfried Wilheln Leibnitz en el siglo XVII.

Newton clasificó las ecuaciones de primer orden de acuerdo con las formas

),(),( yfdxdyxfdxdy == y

).,( yxfdxdy =

Definición Una ecuación diferencial es la relación (igualdad) que hay entre una

función y sus derivadas.

Page 11: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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En 1675 Leibnitz asentó en un papel la ecuación:

= 2

2

1yydy

Descubrió el método de separación de variables, así como procedimientos para

resolver las ecuaciones homogéneas de primer orden y las ecuaciones lineales de

primer orden.

A Newton y Leibnitz , siguieron la familia Bernoulli: Jacob, Johann y Daniel. Con ayuda

del cálculo formularon y resolvieron las ecuaciones diferenciales de muchos problemas

de mecánica. Entre ellos el de la braquistócroma que conduce a las ecuaciones no

lineales de primer orden

cyy =+ 2)(1

En aquel tiempo, pasar de las ecuaciones 2

13223 )( aybay −=

a la forma

diferencial y, entonces, afirmar que las integrales en ambos lados de la ecuación

debían ser iguales, excepto por una constante, constituyó ciertamente un avance

Trascendental. Así por ejemplo, mientras Johann sabía que

)1(1 += + paxddxax pp

no era para p = -1 no sabía que )(ln xdxdx =. Sin

Page 12: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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embargo, pudo demostrar que la ecuación axydxdy =

, que podemos resolver

escribiéndola como

,x

dx

y

dya =

tiene la solución cxya =

.

A principio del siglo XVIII Jacobo Riccati, matemático italiano, consideró ecuaciones de

la forma ( ) 0,, = yyyf

.

Leonardo Euler, trabajó sobre el planteamiento de problemas de la mecánica y su

desarrollo de métodos de solución para estos problemas matemáticos. También ,

mediante un cambio adecuado de variables, redujo ecuaciones de segundo orden a

ecuaciones de primer orden; Creó el concepto de factor integrante; en 1739 dio un

tratamiento general a las ecuaciones diferenciales lineales ordinarias con coeficientes

constantes; contribuyó al método de las soluciones en series de potencias y dio un

procedimiento numérico para resolver las ecuaciones diferenciales.

Posteriormente en el siglo XVIII, los grandes matemáticos franceses Joseph-Louis

Lagrange (1736-1813) y Pierre-Simon Laplace (1749-1827) hicieron importantes

aportaciones a la teoría de las ecuaciones diferenciales ordinarias y, además, dieron

por primera vez un tratamiento a las ecuaciones diferenciales parciales.

La finalidad no es tanto crear métodos de solución para ecuaciones

diferenciales particulares, sino desarrollar técnicas apropiadas para

el tratamiento de diferentes clases de ecuaciones

Page 13: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

13

TALLER

• HAGA UN CUADRO SINOPTICO DE LOS DIFERENTES METODOS DE

RESOLUCION DE LAS DIFERENTES ECUACIONES DIFERENCIALES.

Page 14: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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ECUACIONES DIFERENCIALES:

➢ ORDINARIAS

➢ PARCIALES

ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS: ➢ PRIMER ORDEN.

✓ LINEALES

✓ NO LINEALES

➢ ORDEN SUPERIOR A PARTIR DEL SEGUNDO.

Si una ecuación contiene solo derivadas ordinarias de una o más variables

dependientes con respecto a una sola variable independiente, entonces se dice que es

una ecuación diferencial ordinaria. Una ecuación que contiene las derivadas parciales

de una o más variables dependientes de dos o más variables independientes, se llama

ecuación diferencial parcial.

Las ecuaciones diferenciales lineales se caracterizan porque la variable dependiente y

sus derivadas son de primer grado, esto es la potencia de cada término que involucra a

y es uno. Los coeficientes dependen sólo de la variable independiente x.

MÉTODOS DE SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES DE PRIMER ORDEN Y PRIMER GRADO. Para poder aplicar los diferentes métodos para encontrar la solución de una ecuación diferencial de la forma:

),( tyfdt

dy=

Page 15: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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Es necesario seguir los dos pasos siguientes:

1.- Identificar la ecuación. 2.- Aplicar el método correspondiente para encontrar su solución.

1 ECUACIONES DIFERENCIALES DE VARIABLES SEPARABLES.

Ejemplo 6.5.1.1

Método

Cuando una ecuación diferencial se puede llevar a una ecuación de variables separables, el método para resolverla consiste en: poner en uno de los miembros de la igualdad todo lo que está en términos de la variable dependiente y en el otro todo lo que está en términos de la variable independiente, posteriormente se integran ambos miembros con respecto a su variable y de esta manera obtenemos la solución general de la ecuación. Ejemplo 6.5.1.2 6.5.2 ECUACIONES DIFERENCIALES HOMOGENEAS

Definición Una ecuación diferencial que se puede poner de la forma:

)(

)(

yg

tf

dt

dy=

recibe el nombre de ecuación diferencial de variables separables.

Definición.

Si una ecuación diferencial se puede llevar a la forma

=

x

yf

dx

dy

entonces decimos que se trata de una ecuación homogénea.

Page 16: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

16

Una ecuación homogénea puede ser resuelta con el cambio de variable x

yu =

o bien

y

xv =

, donde u y v son variables dependientes y transformaran la ecuación en una ecuación de variables separables.

Ejemplo 6.5.2.1

6.5.3 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.

Si la ecuación (1) es exacta entonces existe una función f(x,y) tal que

( ) ( ) dyy

yxfdx

x

yxfdyyxNdxyxM

+

=+

),(),(,,

para toda (x,y), es decir

Definición.

Una ecuación diferencial de la forma

( ) ( ) 0,, =+ dyyxNdxyxM (1)

se dice que es exacta si

( ) ( )x

yxN

y

yxM

=

,,

Page 17: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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( )( ) ( )

( )( ) ( )3...................,

,

2.................,,

yxNy

yxf

yxMx

yxf

=

=

Método de solución para resolver una ecuación diferencial exacta:

Integrando (2) con respecto a la variable x obtenemos

( ) ( )yhdxyxMyxf += ),(,

(4)

derivando (4) con respecto a la variable y tenemos

( ) ( )yhdxyxMyy

yxf+

=

),(

,

igualando esta expresión con (3) obtenemos )(yh

−=

dxyxM

yyxN

y

yh),(),(

)(

la cual al integrarla nos da )(yh

, que sustituyendo en (4), obtenemos la solución general de la ecuación diferencial exacta (1):

( )

−+= dydxyxM

yyxNdxyxMyxf ),(),(),(,

La integración con respecto a la variable y se obtiene de una manera similar.

Page 18: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

18

6.5.4 ECUACIONES DIFERENCIALES, LINEALES DE PRIMER ORDEN.

El procedimiento para resolver este tipo de ecuaciones, consiste en: Primer paso. Encontrar el factor integrante.

( ) dxxpe

Segundo paso. Multiplicamos la ecuación (1) por el factor integrante.

( )( )

( )( )xqeyxp

dx

dye

dxxpdxxp =+ )(

la cual es equivalente a la ecuación

( ) ( )( )dxxqeyed

dxxpdxxp = )(

Tercer paso. Integramos esta última ecuación y resulta

Definición.

Una ecuación diferencial de la forma

( ) ( )xqyxpdx

dy=+ (1)

se llama ecuación diferencial lineal , de primer orden.

Page 19: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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( ) ( )( ) cdxxqeye

dxxpdxxp+=

o bien

( ) ( )( )

( )+=−−

dxxpdxxpdxxp

cedxxqeey (2)

en otras palabras la solución de la ecuación (1) es de la forma (2). 6.5.5 ECUACIONES DIFERENCIALES DE BERNOULLI. El procedimiento para resolver este tipo de ecuaciones, consiste en realizar el cambio

de variable nyv −= 1

, para convertir la ecuación (1) en una ecuación lineal y resolverla de esa manera.

Definición.

Una ecuación diferencial de la forma

( ) ( ) nyxqyxpdx

dy=+ (1)

donde n es un número real diferente de 0 y 1, se llama ecuación de

bernoulli.

Page 20: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

20

Matemáticos que hicieron aportes a la Teoría de las Ecuaciones Diferenciales

• Niels Abel

El matemático noruego Niels Henrik Abel (1802-1829) hizo aportes en ecuaciones

integrales, funciones elípticas, álgebra (probó que las ecuaciones polinómicas de quinto

grado no tienen soluciones exactas. Identidad de Abel

• Daniel Bernoulli

El suizo Daniel Bernoulli (1700-1792) hace aportes en dinámica de fluidos (principio de

Bernoulli), probabilidad, mecánica (incluyendo el problema de la cuerda vibrante).

• Jacques Bernoulli

Jacques Bernoulli (1654-1705), suizo, hace aportes a la mecánica, geometría,

astronomía, probabilidad, cálculo de variaciones y problemas de la braquistócrona. La

ecuación de Bernoulli fue propuesta por él en 1695 pero resuelta independientemente

por Leibniz y su hermano Jean. Cadena colgante (catenaria)

• Jean Bernoulli

Jean Bernoulli (1667-1748), matemático suizo, resuelve problemas de trayectorias

ortogonales en 1698, mecánica, problema tautócrono; propuso y resolvió el problema

de la baquistrócona (también resuelto por su hermano Jacques). Introdujo la idea del

factor integrante.

Page 21: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• Friedrich Bessel

Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846), alemán, hace aportes en astronomía, calculó la

órbita del cometa Halley; introdujo las funciones de Bessel y en 1817 estudió el trabajo

de Kepler.

• Augustin Cauchy

El francés Augustin Louis Cauchy (1789-1857) hace aportes en cálculo de

probabilidades, cálculo de variaciones, óptica, astronomía, mecánica, elasticidad,

análisis matemático. Creó la teoría de variable compleja (1820) y aplicó su teoría a las

ecuaciones diferenciales.

• Pafnuti Chebyshev

El ruso Pafnuti Liwovich Chebyshev (1821-1894) trabaja en teoría de números

(números primos), probabilidad, funciones ortogonales, polinomios de Chebyshev.

• Alexis Clairaut

El francés Alexis Claude Clairaut (1713-1765) hace aportes a la geometría, establece la

ecuación de Clairaut y soluciones singulares (1734), astronomía, el problema de los 3

cuerpos, calculó con precisión (1759) el perihelio del cometa Halley.

• Jean D’Alembert

El francés Jean le Rond D’Alembert (1717-1783) hace aportes a la mecánica

incluyendo el problema de la cuerda vibrante. Dinámica de fluidos, ecuaciones

diferenciales parciales.

Page 22: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• Peter Dirichlet

Peter Gustav Lejeune Dirichlet (1805-1859), alemán, hace aportes en teoría de

números, mecánica de fluidos, análisis matemático; estableció condiciones para la

convergencia de las series de Fourier.

• Leonhard Euler

Leonard Euler (1707-1783), suizo, fue el más prolífico de los matemáticos del siglo

XVIII a pesar de sus impedimentos físicos (perdió un ojo en 1735 y quedó totalmente

ciego en 1768), hace aportes a la mecánica, análisis matemático, teoría de números,

geometría, dinámica de fluidos, astronomía, óptica, desarrolló (1739) la teoría de las

ecuaciones diferenciales lineales, identidades de Euler, inventó la función gamma.

• Joseph Fourier

El francés Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) descubre las series de Fourier en

las investigaciones sobre el flujo de calor en 1822; acompañó a Napoleón en la

campaña de Egipto (1798). Ferdinand Frobenius

El alemán Ferdinand George Frobenius (1849-1917) estudia los métodos de series

para resolver ecuaciones diferenciales; aportes en álgebra y teoría de grupos.

• Karl Gauss

El alemán Karl Friedrich Gauss (1777-1855) fue uno de los grandes matemáticos del

siglo XIX. Hace aportes a la teoría de números, astronomía, electricidad y magnetismo,

óptica, geometría, ecuación hipergeométrica.

Page 23: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• George Green

El inglés George Green (1793-1841) hace aportes a la física matemática, óptica,

electricidad y magnetismo, originó el término “potencial”, función de Green.

• Oliver Heaviside

El inglés Oliver Heaviside (1850-1925) hace aportes al electromagnetismo, sugirió la

presencia de la capa atmosférica ahora llamada ionosfera; métodos operacionales no

rigurosos para resolver ecuaciones diferenciales.

• Charles Hermite

El francés Charles Hermite (1822-1901) estudia la teoría de números, prueba (1873) la

trascendencia de e, funciones elípticas, álgebra, polinomios de Hermite.

• David Hilbert

Matemático alemán, David Hilbert (1862-1943) hace aportes al álgebra, ecuaciones

integrales, cálculo de variaciones, lógica, espacio de Hilbert, propuso muchos

problemas, algunos todavía sin solución.

• Christian Huygens

Matemático, astrónomo y físico holandés, Christian Huygens (1629-1695) estudia

vibraciones, óptica, teoría matemática de ondas. Construye un reloj de péndulo basado

en la cicloide (1673), astronomía.

Page 24: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• Johannes Kepler

El alemán Johannes Kepler (1571-1630) hace aportes a la geometría, especialmente

encontrando áreas que ayudaron a la formulación de sus 3 leyes del movimiento

planetario.

• Joseph Lagrange

El francés Joseph Louis Lagrange (1736-1813) fue uno de los grandes matemáticos del

siglo XVIII. Establece la mecánica analítica, incluyendo el problema de los 3 cuerpos,

acústica, cálculo de variaciones, teoría de números, método de variación de

parámetros (1774), ecuación adjunta, álgebra (teoría de grupos), ecuaciones

diferenciales parciales.

• Edmond Laguerre

El francés Edmond Laguerre (1834-1886) hace aportes análisis matemático, variable

complejo, funciones analíticas, polinomios de Laguerre.

• Pierre de Laplace

El francés Pierre Simón de Laplace (1749-1827) hace aportes a la mecánica,

astronomía, ecuaciones diferenciales parciales, ecuación de Laplace descubierta

alrededor de 1787, probabilidad.

• Adrien Legendre

El francés Adrien Marie Legendre (1752-1833) hace aportes en teoría de números,

funciones elípticas, astronomía, geometría, funciones de Legendre.

Page 25: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• Gottfried Leibniz

El alemán Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) fue el codescubridor, con Newton, del

cálculo. Análisis matemático, lógica, filosofía, regla de Leibniz, primero en resolver

ecuaciones diferenciales de primer orden, separables, homogéneas y lineales.

• Joseph Liouville

El francés Joseph Liouville (1809-1882) estudia la teoría de números (números

trascendentes), variable compleja, problemas de Sturm-Liouville. Ecuaciones

integrales.

• Isaac Newton

El inglés Isaac Newton (1642-1727) fue codescubridor del cálculo junto a Leibniz. Hace

aportes a la mecánica, leyes del movimiento y ley de gravitación universal, flujo de

calor, óptica, análisis matemático, métodos de series para resolver ecuaciones

diferenciales (1671).

• Marc Parseval

El francés Marc Antoine Parseval (1755-1836) hace aportes al análisis matemático,

identidad de Parseval en conexión con la teoría de las series de Fourier.

• Charles Picard

El francés Charles Émile Picard (1856-1941) hace aportes a la geometría algebraica,

topología, variable compleja, método de Picard y teoremas de existencia-unicidad para

ecuaciones diferenciales.

Page 26: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• Henri Poincaré

El francés nJules Henri Poincaré (1858-1912) hace aportes a las ecuaciones

diferenciales no lineales y estabilidad; topología, mecánica celeste incluyendo el

problema de los 3 cuerpos, geometría no euclidiana, filosofía de la ciencia.

• Simeón Poisson

El francés Simeón Denis Poisson (1781-1840) fue un físico matemático que hace

aportes a la electricidad y el magnetismo, ecuación de Poisson, fórmula de Poisson,

probabilidad, cálculo de variaciones, astronomía.

• Bernhard Riemann

El alemán Georg Friedrich Bernhard Riemann (1826-1866) fue uno de los más grandes

matemáticos del siglo XIX (alumno de Gauss, Jacobi y Dirichlet). Variable compleja,

geometría no euclidiana, funciones elípticas, ecuaciones diferenciales parciales.

• Olinde Rodríguez

Matemático francés, Olinde Rodríguez (1794-1851) hace aportes al análisis

matemático, fórmula de Rodríguez.

• Hermann Schwarz

El alemán Hermann Amandus Schwarz (1843-1921) estudia cálculo de variaciones,

teoremas de existencia para ecuaciones diferenciales parciales, desigualdad de

Schwarz.

Page 27: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

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• Jacques Sturm

El suizo Jacques Charles François Sturm hace aportes al álgebra (número de raíces

reales de ecuaciones algebraicas), geometría, mecánica de fluidos, acústica,

problemas de Sturm-Liouville.

• Brook Taylor

El inglés Brook Taylor (1685-1731) hace aportes al análisis matemático, método de

series de Taylor, soluciones singulares, vibraciones de resortes, movimiento de

proyectiles, óptica.

• Hoene Wronski

Matemático polaco, Josef Hoene-Wronski (1778-1853) estudia determinantes,

introduce el wronskiano.

TALLER

HAGA UN CUADRO DONDE SE ESCRIBA LOS DIFERNTES APORTES DE LOS

MATEMATICOS QUE HICIERON APORTES A LAS ECUACIONES DIFERENCIALES.

Page 28: TÉCNICO EN DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS MODULO

28

Trabajo Final

1. Confeccionar material didáctico que facilite el aprendizaje de:

1.1. ECUACIONES DIFERENCIALES (METODO DE VARIABLES

SEPARABLES)

Usar:

• Powerpoint

• Vieos.

• Software educativo.

• Cualquier recurso que usted pueda crear para el desarrollo de una clase de

Cálculo