aulas
SEMANA 1
Contar, Medir, Somar. Limites, Áreas, Tangentes
Aula 1 CONTAR, MEDIR, SOMAR
Números Naturais. Sistemas de numeração de posição. Base. Irracionalidade da raiz quadrada de 2. Somas infinitas. Paradoxo de Zenon. Definição de limite de sequência. Os Números Reais. Soma de progressão geométrica. Somatório de 1/n e de 1/ n².
Aula 2 LIMITES, ÁREAS, TANGENTES
Limite de sequência. Área. Taxa de variação e tangente. Limite de função. Limite de soma e de produto de funções
SEMANA 2
Derivada & Integral
Aula 4 PRIMEIRAS RAZÕES PARA APRENDER DERIVADA
Máximos e mínimos, raízes de polinômios, estudo de gráficos de funções.
Aula 5 INTEGRAL NÃO É SÓ ÁREA
Área sob um gráfico, velocidade e posição. Logaritmo. Área do círculo, comprimento de arco. O limite de (sen x)/x, quando x tende a zero.
SEMANA 3
Um pouco mais sobre os números reais. Sugestões de Leitura: Capítulo 1 do Courant-John (118 páginas de tirar o fôlego!), Introdução do Apostol (começa muito bem, depois fica mais técnica), Prólogo do Spivak (mais técnico, mas mais fácil). Leia: capítulo 28 do Spivak.
(senha: cabral)
Aula 7: CONSTRUÇÃO DOS NÚMEROS REAIS
Abra o livro do Spivak e estude os capítulos 1 e 2. Dê uma olhada nos exercícios. Cada vez que um deles lhe der medo, pare e dê uma pensada nele.
Se estiver tranquil@, vá para o 28 e faça o mesmo. Dependendo do entusiasmo, veja também o 27 e o 29.
Se você chegou até aqui, encare os capítulos 5, 6, 7 e 8.
Agora dá uma folheada no 1º capítulo do Courant-John.
Você já pode folhear os 3 livros, fuçar na internet, decidir o que quer aprender...
Aula 8: OS REAIS. CONVERGÊNCIA DE SEQUÊNCIAS MONÓTONAS
Números reais como semirretas (construção de Eudoxo-Dedekind). A ordem dos reais. Sequências crescentes e limitadas são convergentes.
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SEMANA 4
Semana da derivada. Metas: 1.conceito de derivada 2.derivada de polinômios 3.derivada do seno (cosseno) 4.derivada do logaritmo 5.derivada da soma, do produto e do quociente de duas funções 5.regra da cadeia 6.gráficos de funções 7.problemas de máximos e mínimos
Aula 10: DEFINIÇÃO DE DERIVADA. DERIVADA DE POLINÔMIO. DERIVADA DO SENO. DERIVADA DO LOGARITMO. REGRA DA CADEIA
Aula 11 DERIVADA:, TEOREMA DO VALOR INTERMEDIÁRIO, TEOREMA DO VALOR MÉDIO.
Aula 12 TESTE 4
SEMANA 5
Semana da integral. Metas: 1.definição de integral 2.relações com o conceito de área e de recuperação da posição, dada a função velocidade 3.Teorema Fundamental do Cálculo (são dois) 4.integração por adivinhação 5.integração por partes 6.integração por substituição 7.funções logaritmo e exponencial
Aula 13 INTEGRAL DEFINIDA
Somas inferiores e somas superiores, Somas de Riemann. Definição de integral. Propriedades da integral.
Aula 14 1º TEOREMA FUNDAMENTAL DO CÁLCULO. MÉTODOS DE INTEGRAÇÃO
Demonstração do Teorema. Integração por adivinhação, uso de software. Integração por partes, Integração por substituição.
SEMANA 6
Semana dos conceitos: o objetivo é refletir sobre e consolidar os conceitos de Derivada e Integral (aí incluído o de Limite).
Não sei distinguir no céu as várias constelações
Cecília Meireles
Não sei distinguir no céu as várias constelações:
não sei os nomes de todos os peixes e flores,
nem dos rios nem das montanhas:
caminho por entre secretas coisas,
a cada lugar em que meus olhos pousam,
minha boca dirige uma pergunta.
Não sei o nome de todos os habitantes do mundo.
nem verei jamais todos os seus rostos,
embora sejam meus contemporâneos.
Não, não sei, na verdade, como são em corpo e alma
todos os meus amigos e parentes.
Não entendo todas as coisas que dizem,
não compreendo bem de que vivem, como vivem,
como pensam que estão vivendo.
Não me conheço completamente,
só nos espelhos me encontro, tenho
muita pena de mim.
Não penso todos os dias exatamente do
mesmo modo.
As mesmas coisas me parecem a cada instante diversas.
Amo e desamo, sofro e deixo de sofrer,
ao mesmo tempo, nas mesmas circunstâncias.
Aprendo e desaprendo,
esqueço e lembro,
meu Deus, que águas são estas onde vivo,
que ondulam em mim, dentro e fora de mim?
Se dizem meu nome, atendo por hábito.
Que nome é o meu?
Ignoro tudo.
Quando alguém diz que sabe alguma coisa,
fico perplexa:
ou estará enganado, ou é um farsante
- ou somente eu ignoro e me ignoro desta maneira?
E os homens combatem pelo que julgam saber.
E eu, que estudo tanto,
inclino a cabeça sem ilusões,
e a minha ignorância enche-me de lágrimas as mãos.
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SEMANA 7
Semana 1 das curvas. Trabalharemos em duas frentes:
a) Curvas: velocidade, aceleração curvatura.(objetivo principal)
b) Vetores: operações básicas, produto escalar. equação vetorial de reta (pré-requisito)
Aula 19 VETORES
Vetores no plano: soma e produto por escalar. Equação paramétrica de reta e de segmento de reta. Produto Escalar: projeção. Teorema de Pitágoras, bases ortonormais e truque de Fourier
Esta aula aborda de forma rápida os vetores, para que podemos usá-los e manipulá-los no tratamento das curvas, particularmente para as definições de velocidade e de aceleração. Pode ser vista em paralelo à aula seguinte, que é nosso objeto principal. Temos 3 pedaços de aulas sobre vetores (total de 50 minutos), acompanhados de 10 pequenos vídeos (que cobrem o mesmo assunto em um pouco menos de tempo). E um livrinho (capítulos 1, 2 e 5). Soluções dos exercícios, em vídeo, aqui.
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Aula 20 CURVAS PARAMETRIZADAS
Movimentos: velocidade e aceleração. Aceleração tangencial e aceleração normal. Curvatura: uma imposição da Geometria à Mecânica.
O assunto é apresentado em uma aula completa, de hora e meia. Uma breve introdução está dividida em meia dúzia de vídeos curtos, que somam 25 minutos. E um livrinho (capítulos 1 a 6)
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SEMANA 8
Semana 2 das curvas
Hora de medir: comprimento - área - ângulo
AULA 22 COMPRIMENTO, ÁREA, ÂNGULO
AULA 23 COMPRIMENTO DE ARCO, ÁREA VARRIDA, VARIAÇÃO DE ÂNGULO
SEMANA 9
Semana das Aproximações
Séries de Newton, Método de Newton, Polinômio de Taylor, Seno e Cosseno
Visualizar clicando sempre na seta à esquerda
(começar na foto do portal do Newton)
TESTE 8 Soluções
SEMANA 10
Esta semana estamos, praticamente, fechando o curso: temos mais um vídeo sobre séries de Newton (são conhecidas como Séries de Taylor, mas não devemos negar a Newton a paternidade de uma de suas mais geniais ideias); teremos, também, um pequeno vídeo sobre a derivada como densidade. E uma prova, Nas 5 semanas seguintes teremos tempo para abordar um pouco mais dos aspectos abstratos e de lidar com os exercícios que ficaram para trás (alguns são bem interessantes). Quem tiver ficado para trás pode, se preferir, usar essas 5 semanas para se recuperar
Aula 28 POLINÔMIO DE TAYLOR COM RESTO E SÉRIES DE NEWTON
Estimativa de erro na aproximação por polinômios de Taylor. Séries das funções exponencial, logaritmo, seno, cosseno e arco tangente. Cálculo aproximado da função seno com poucos termos da série de Taylor. Raio de convergência. Comentário sobre séries de números complexos. Fórmula de Euler.
SEMANA 11
1.TEOREMAS: demonstrações de Teoremas referentes aos números reais
2.NÚMEROS CARDINAIS: enumerabilidade e não enumerabilidade
AULA 31 ALGUNS TEOREMAS REFERENTES AOS NÚMEROS REAIS
AULA 32 CARDINALIDADE, ENUMERABILIDADE E NÃO ENUMERABILIDADE, CONJUNTOS DE MEDIDA NULA, PROBABILIDADE
SEMANA 12
1. Convergência Uniforme
2. Séries de Fourier
AULA 34 CONVERGÊNCIA UNIFORME, DERIVABILIDADE E INTEGRABILIDADE DE SÉRIES DE POTÊNCIAS
AULA 35 A TRANSIÇÃO NEWTON - FOURIER
As questões pendentes sobre as séries de Newton. O raio de convergência. A fórmula integral de Cauchy e o raio de converggência. As séries de Fourier e suas questões. Weierstrass: função contínua mas sem derivada. O Teorema de Aproximação de Weierstrass.
AULA 36 TESTE 10 COVERGÊNCIA UNIFORME E SÉRIES DE FOURIER
SEMANA 13
Séries de Fourier
AULA 37 SÉRIES DE FOURIER E GEOMETRIA
Teorema de Pitágoras, Produto Escalar. O Truque de Fourier e o Produto Escalar de Fourier-Von Neumann. Distância entre duas funções. Covergência uniforme e convergência L². Projeção ortogonal e aproximação.
AULA 38 DE NEWTON A CAUCHY; DE FOURIER A CARLESON - 300 ANOS DE HISTÓRIA
Newton (circa 1664) : séries de potências. Programa de Newton: derivar, integrar, aproximar. Euler e as séries de potências de variável complexa, alguma luz sobre o mistério dos raios de convergência. Cauchy e a Teoria de Funções de Variável Complexa, mistério elucidado. Sistema massa-mola, modelo de adequação das Séries de Newton. Corda vibrante e transferência de calor: inadequação das Séries de Newton. Euler, Bernoulli e as séries trigonométricas. Fourier e a propagação de calor. O Método de Fourier e a solução de Fourier. O problema da representação de uma função por série de Fourier. Momento histórico: o processo de transição, no livro de Fourier, das Séries de Newton para as Séries de Fourier. Adequação das Séries de Fourier às funções não diferenciáveis. Expectativas de Fourier quanto à posteridade. Tipos de convergência: convergências simples, uniforme e L². Comentários sobre convergência simples e convergência uniforme. A convergência L² e o produto escalar. Produto escalar de Hamilton e produto escalar de Fourier-Von Neumann. Propriedade de otimização da aproximação por séries de Fourier: projeção no espaço dos polinômios trigonométricos de grau no máximo n. A questão da convergência pontual das séries de Fourier: um século de vitórias e derrotas. Teorema de Carleson (1966): vitória final.
SEMANA 14 EXERCÍCIOS: LISTA 2 - PARTE 1
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Somas Infinitas 1
o básico sobre convergência de sequências e de séries; séries e integrais
Somas Infinitas 2
séries absolutamente convergentes e séries condicionalmente convergentes
O conceito de limite mostra as garras
um problema resolvido e outro proposto
SEMANA 15 EXERCÍCIOS: LISTA 2 - PARTE 2
Questão 36 - solução
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