Plano de aulas de Complementos de Cálculo

Aula 1: Funções reais de duas e três variáveis.

Definição, domínio, curvas de nível para funções de duas variáveis.

Aula 2: Limite e continuidade de funções de duas variáveis. Funções contínuas.

Aula 3: Derivadas parciais de primeira e segunda ordem de funções de duas variáveis.

Funções diferenciáveis.

Aula 4: Funções dadas implicitamente. Plano tangente ao gráfico de uma função diferenciável de

duas variáveis e a reta normal.

Aulas 5 e 6: Regra da cadeia. Diferencial Total. Derivadas parciais como Taxa de variação.

Derivada direcional e o vetor gradiente.

Aula 7: Pontos extremos e pontos críticos de funções reais de duas variáveis reais. Máximos

e mínimos de funções reais sobre regiões do plano.

Aula 8: Classificação de pontos críticos usando a matriz hessiana de uma função de classe C2.

Aulas 9 e 10: Máximos e mínimos condicionados. Método dos multiplicadores de Lagrange.

Aula 11: Exercícios.

Aula 12: Primeira Prova

Aula 13: Integrais duplas e triplas em retângulos: Definição, propriedades e interpretação geométrica.

Cálculo de integrais duplas e triplas via integrais iteradas em coordenadas cartesianas.

Aula 14: Integrais duplas e triplas em regiões do plano e do espaço.

Aula 15:  Aplicações em cálculo de áreas e volumes.

Aula 16: Mudança de variáveis em integrais duplas. Coordenadas Polares.

Aulas 17 e 18: Exercícios.

Aulas 19 e 20: Mudança de variáveis em integrais triplas: coordenadas cilíndricas e esféricas.

Aulas 21 e 22: exercícios.

Aula 23: Equações diferenciais. Equações de primeira ordem.

Aula 24: Equações diferenciais separáveis.

Aula 25: Crescimento populacional e Lei do resfriamento de Newton.

Aulas 26 e 27: Equações diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes.

Aulas 28 e 29: aplicações de equações diferenciais e exercícios.

Aulas 30 e 31: A equação do calor e a equação das ondas: motivação do uso

de séries de potências e de Fourier para sua resolução. Introdução intuitiva

das noções de séries de potências e séries de Fourier.

Aula 32: Sequências numéricas e séries numéricas. Limite de sequências e soma de séries.

A série geométrica.

Aula 33: Toda sequência monótona e limitada é convergente. O critério de Cauchy para

existência de limite de sequências e de séries.

Aula 34: Séries absolutamente convergentes e condicionalmente convergentes.

Séries alternadas. O teorema de Riemann.

Aula 35: Os testes de comparação para convergência de séries.

Aulas 36 e 37: exercícios.

Aula 38: A fórmula de Taylor. Séries de potências. Raio de convergência.

Aula 39: Operações com séries de potências: derivação e integração.

Aulas 40 e 41: exercícios.

Aula 42: Séries de Fourier de funções periódicas. Definição formal. Cálculo dos coeficientes.

Aula 43: A convergência da série de Fourier de uma função diferenciável periódica.

Aula 44: A noção de produto interno em espaços de funções. Coeficientes de Fourier

como coeficientes numa base ortonormal num espaço de Hilbert.

Aula 45: A identidade de Parseval e o Teorema de Plancherel.

Aulas 46 e 47: exercícios.

Aula 48: Segunda Prova

Aulas 49 e 50: Gabarito da segunda prova, exercícios e revisão.

Aula 51: Terceira Prova