Análise no R^n

IMPA - março a junho de 2022

Notícias e avisos

  • Vídeo da aula de 13/06 disponível aqui.

  • Novos horários de atendimento do professor: quintas das 16h às 17h e sextas das 9h30 às 11h.

  • A prova 1 será no dia 28/04/2022, das 9h às 12h, na sala 228 do IMPA.

  • Especialmente nos dias 29 e 30 de março, as aulas do professor e do monitor serão trocadas. Assim, a aula de monitoria será no dia 29 às 10h30, na sala 228, e a aula do professor será no dia 30 às 17h na sala 236.

  • As datas de avaliação foram atualizadas.

  • Vídeos, anotações e exercícios do curso de 2021 estão disponíveis na página daquele curso.

Informações gerais

Professor: Roberto Imbuzeiro Oliveira

Aulas do professor: terças e quintas de 10h30 às 12h na sala 228.

Horários de atendimento: quintas das 16h às 17h e sextas das 9h30 às 11h.

Monitor: Gabriel Fazoli Domingos (email: gabriel.fazoli ARROBA impa.br)

Aulas do monitor: quartas às 17h na sala 236.

Dinâmica do curso: Este é um curso presencial, com eventuais migrações para aulas via Web de acordo com as normas sanitárias do IMPA e das autoridades governamentais competentes. É esperado e aconselhado que as pessoas matriculadas no curso tenham disponibilidade para virem ao IMPA até a data de fim do período, especialmente em dias de avaliação. Por outro lado, o material do curso de 2021 (incluindo videoaulas, listas e anotações) está disponível aqui.

O que é? Para quem é?

Este é um curso de "Análise para além da Reta", ou "Análise em espaços métricos e vetoriais"; o nome de "Análise no R^n" é antes de tudo um acidente histórico.

O curso servirá como preparação para assuntos mais avançados, como Medida e Integração e Análise Funcional. Os principais tópicos estão listados abaixo (não necessariamente na ordem em que serão cobertos).

  1. Topologia e Análise em espaços métricos e vetoriais, com ênfase em R^d e no espaço de funções contínuas.

  2. Teoremas clássicos sobre o espaço de funções contínuas: Ascoli-Arzèla, Stone-Weierstrass.

  3. Derivada de Fréchet, suas propriedades e séries de Taylor.

  4. Função Inversa, Função implícita, e esboço da teoria de subvariedades de R^d.

  5. Integrais integrais multidimensionais (a fórmula de mudança de variáveis não será provada).

Este curso foi concebido para atender estudantes que acabaram de ingressar no mestrado do IMPA. O curso é aberto a todas as pessoas (como qualquer outro do IMPA), mas terão melhor proveito as que tiverem base condizente com o início de nosso mestrado. Os pré-requisitos absolutamente necessários do curso são uma ótima formação em Análise na Reta e um conhecimento operacional de Álgebra Linear (matrizes, vetores, produtos destes objetos e relações com transformações e espaços lineares). Apesar dos pré-requisitos serem poucos, será difícil você ter um bom desempenho sem um grau de maturidade matemática compatível com o mestrado, o que inclui a capacidade de preencher lacunas que serão deixadas como exercício.

Atenção! Boa parte da ementa é coberta em cursos usuais nas graduações brasileiras. No entanto, o curso terá um ritmo mais rápido do que uma cadeira de graduação. Além disso, cobriremos alguns tópicos adicionais.

Bibliografia e videos

Cobriremos a maior parte das minhas notas de aula. As notas serão constantemente atualizadas, incluside para corrigir erros. Caso você encontre o que acredita ser um erro nas notas, preencha este formulário (se são vários erros, preencha-o várias vezes).

Outras referências: Capítulos 1 e 2 de R. Abraham et al, Manifolds, Tensor Analysis and Applications. S. Lang, Undergraduate Analysis (Springer). W. Rudin, Princípios da Análise Matemática (Ao Livro Técnico). R. Cipolatti, Cálculo Avançado (SBM).

Avaliação e nota

O curso terá dois testes e duas provas. As soluções para estas avaliações podem ser escritas em português, espanhol ou inglês.

  • Testes: cada teste terá 90 minutos de duração e será composto de 3 problemas vindos das listas de exercícios do curso. Os testes serão em 07/04/2022 e 02/06/2022, durante os horários de aula.

  • Provas: cada prova terá três horas de duração e 4 problemas, que poderão vir das listas de exercícios ou ser questões "inéditas". As provas serão nos dias 28/04/2022 e 30/06/2022, das 9h às 12h.

Nota e grau finais: a nota numérica de cada estudantes será o máximo entre MP e (2MP + MT)/3, onde MP = média aritmética das provas e MT = média aritmética dos testes. O grau final (A/B/C/F) será atribuído a partir da nota numérica final, com eventuais (pequenos) bônus.

Observação: As datas acima estão sujeitas a alterações. Em particular, as atividades do curso poderão ser estendidas até o último dia do período letivo.

Sequência das aulas e material do curso

Aulsa gravadas, anotações e listas do curso de 2021 estão disponíveis aqui.


15 e 17 de março - Primeira lista

Matéria vista: notas, capítulo 2 inteiro e capítulo 3 até a seção de convergência em R^d e na métrica discreta.

22 e 24 de março - Segunda lista

Matéria vista: notas, resto do capítulo 3 + capítulo 4 até seção 4.4 (inclusive)

29 e 31 de março - Terceira lista

Matéria vista: notas, resto do capítulo 4 e capítulo 5 até a seção 5.2 (inclusive)

5 e 7 de abril - semana do teste 1

Matéria vista: notas, resto do capítulo 5

12 e 14 de abril - Quarta lista

Matéria vista: notas, capítulo 6 com exceção das seções 6.3.1 e 6.3.2.

19 e 21 de abril - Quinta lista

Matéria vista: notas, restante do capítulo 6 e seções 7.1 e 7.3 (pulamos a prova de necessidade para Arzèla-Ascoli).

26 e 28 de abril - semana da prova 1

Matéria vista: equivalência das normas em R^d, seções 8.1 e início da 8.2

03 e 05 de maio - Sexta lista

Matéria vista: restante do capítulo 8, seções 10.1 a 10.3.

10 e 12 13 de maio - Sétima lista

Matéria vista: seções 10.4, 11.1, 11.2 (pulamos 11.2.5) e 11.3.1.

17 e 19 de maio - Oitava lista

Matéria vista: resto do capítulo 11 (menos 11.4.2), 12.1 e 12.2.

24 e 26 de maio - Nona lista

Matéria vista: seção 12.3.

7 e 14 de junho - Décima lista

Matéria vista: séries de Taylor, teoremas de função inversa e implícita, definição de subvariedade de R^d. Video da aula de 14/06.

20, 21 e 22 de junho - Última lista

Matéria: tudo sobre subvariedades nas notas.
Obs: todo este material é coberto em mais detalhes nas aulas de 02/06 a 14/06 do curso de 2021.
02/06 - definição, relação entre parametrizações e difeomorfismos,
07/06 - exemplos básicos; espaço tangente é espaço vetorial, início de variedades definidas implicitamente
09/06 - subvariedades definidas implicitamente: teorema geral e exemplos
14/06 - mais exemplos; troca de cartas.