Cálculo Diferencial e Integral II 1ºSemestre 2007/08

Prof. João Pimentel Nunes

Sumários das aulas teóricas

  • Aula 1: (10/09/07) Apresentação e funcionamento da cadeira. Exemplos de campos escalares, campos vectoriais e suas representações gráficas.
  • Aula 2: (12/09/07) Continuação. Topologia em R^n. Pontos interiores, fronteiros e exteriores. Conjuntos abertos e fechados. Exemplos. Sucessões em R^n.
  • Aula 3: (13/09/07) Limites de sucessões em R^n. Teorema de Bolzano-Weierstrass. Caracterização de conjuntos fechados e de conjuntos compactos em termos de sucessões. Continuidade num ponto de uma função f:R^n-> R^m.
  • Aula 4: (14/09/07) Contiunação. Limite dos valores de uma função num ponto fronteiro ao seu domínio. Exemplos.
  • Aula 5: (17/09/07) Continuação. Limites direccionais. Exemplos. Coordenadas polares em R^2.
  • Aula 6: (19/09/07) Exemplos. Teorema de Weierstrass. Conjuntos conexos. Exemplos.
  • Aula 7: (20/09/07) Teorema do valor intermédio para campos escalares contínuos em R^n. Diferenciabilidade num ponto de uma aplicação f:R^n->R^m.
  • Aula 8: (21/09/07) Uma aplicação R^n->R^m diferenciável em a é contínua em a. Derivadas segundo um vector. Derivadas parciais. Exemplos.
  • Aula 9: (24/09/07) Derivada segundo um vector de uma função diferenciável. Matriz Jacobiana. Exemplos. Exemplo de função não diferenciável na origem mas com derivadas parciais nesse ponto. Condição suficiente de diferenciabilidade. Exemplos.
  • Aula 10: (26/09/07) Gradiente de um campo escalar e direcção de crescimento máximo. Exemplos. Regra de derivação da função composta. Exemplos.
  • Aula 11: (27/09/07) Continuação. Regra da cadeia. Exemplos. Teorema de Lagrange para campos escalares em R^n. Gradientes e conjuntos de nível. Exemplos.
  • Aula 12: (28/09/07) Caminhos e vectores tangentes a caminhos. Perpendicularidade entre gradiente e conjuntos de nível. Exemplos de superfícies de nível em R^3 (usando coordenadas cilíndricas) e de cálculo de recta normal e de plano tangente num ponto.
  • Aula 13: (1/10/07) Derivadas parciais de ordem superior. Exemplos. Teorema de Schwarz. Fórmula de Taylor para funções de variável real: revisão.
  • Aula 14: (3/10/07) Fórmula de Taylor para um campo escalar em R^n. Exemplo.
  • Aula 15: (4/10/07) Condição necessária para um campo escalar diferenciável ter um extremo local num ponto interior ao seu domínio. Pontos críticos. Pontos em sela. Exemplos.
  • Aula 16: (8/10/07) Matriz Hessiana e forma quadrática associada. Critérios de 2ªordem, necessários e suficientes, para que um campo escalar tenha um extremo num dado ponto crítico. Exemplos. Relação com valores próprios da Hessiana. Exemplos.
  • Aula 17: (10/10/07) Continuação. Exemplos. Teorema da função inversa.
  • Aula 18: (11/10/07) Continuação. Exemplos. Introdução ao teorema da função implícita.
  • Aula 19: (12/10/07) Demonstração e enunciado do teorema da função implícita.
  • Aula 20: (15/10/07) Exemplos. Cálculo de derivadas da função implícita. Exemplos e introdução à ideia de variedade diferencial.
  • Aula 21: (17/10/07) Variedades diferenciais em R^n. Variedades são descritas localmente por gráficos. Espaço normal e espaço tangente. Exemplos.
  • Aula 22: (18/10/07) Continuação e exemplos. Extremos condicionados e método dos multiplicadores de Lagrange. Exemplo.
  • Aula 23: (19/10/07) Continuação e exemplos. Introdução ao conceito de parametrização.
  • Aula 24: (22/10/07) Parametrizações. Um subconjunto de R^n é uma variedade sse é localmente parametrizável. Parametrizações e espaço tangente. Exemplos.
  • Aula 25: (24/10/07) Continuação. Exemplos. Introdução ao cálculo integral em R^n.
  • Aula 26: (25/10/07) Intervalos em R^n. Partições finitas de intervalos compactos. Funções em escada. Integral de uma função em escada num intervalo compacto em R^n.
  • Aula 27: (26/10/07) Integral de Riemann de uma função limitada num intervalo compacto de R^n. Teorema de Fubini.
  • Aula 28: (29/10/07) Continuação. Exemplos.
  • Aula 29: (31/10/07) Continuação. Exemplos.
  • Aula 30: (2/11/07) Aula de revisões.
  • Aula 31: (5/11/07) Condição necessária e suficiente para integrabilidade de uma função limitada num intervalo compacto. Funções limitadas descontínuas apenas ao longo de gráficos são integráveis. Regiões x_j simples e regiões simples em R^n. Integrabilidade das funções contínuas e limitadas no interior de uma região simples.
  • Aula 32: (7/11/07) Aplicações: volume, massa e carga, centro de masa, centróide, momento de inércia. Introdução à fórmula de mudança de variáveis de integração. Transformações de coordenadas em R^n. Jacobiano.
  • Aula 33: (8/11/07) Teorema da mudança de variáveis de integração. Exemplos. Coordenadas polares, cilíndricas e esféricas. Exemplos.
  • Aula 34: (9/11/07) Continuação. Exemplos. Volume-k de um paralelipípedo-k em R^n.
  • Aula 35: (12/11/07) Continuação. Integral de um campo escalar numa vizinhança de coordenadas de uma variedade-k em R^n. Independência do integral relativamente à parametrização.
  • Aula 36: (14/11/07) Exemplos.
  • Aula 37: (15/11/07) Integral de linha de um campo vectorial (trabalho). Dependência a menos de sinal na parametrização. Trabalho de uma força constante. Campos vectoriais conservativos. Conservação da energia mecânica.
  • Aula 38: (16/11/07) Teorema fundamental do cálculo para integrais de linha. Exemplos. Condições necessárias e suficientes para um campo vectorial ser gradiente. Campos fechados.
  • Aula 39: (19/11/07) Exemplo de campo fechado que não é gradiente. Exemplo de campo radial e cálculo de potencial. Homotopia de caminhos e conjuntos simplesmente conexos.
  • Aula 40: (21/11/07) Invariância por homotopia do trabalho de um campo vectorial fechado ao longo de um caminho fechado. Campos vectoriais em conjuntos simplesmente conexos são gradientes sse são fechados. Exemplos.
  • Aula 41: (22/11/07) Teorema de Green no plano. Exemplos.
  • Aula 42: (23/11/07) Teorema da divergência em R^n. Exemplo. Relação com o teorema de Green no plano.
  • Aula 43: (26/11/07) Continuação. Exemplos. Fluxos. Significado físico e geométrico da divergência. Orientação de superfícies em R^3. Orientação induzida no bordo e regra da mão direita. Exemplos.
  • Aula 44: (28/11/07) Teorema de Stokes. Exemplos. Significado físico e geométrico do rotacional.
  • Aula 45: (29/11/07) Exemplos. Potenciais vectores e condições necessárias e suficientes para a sua existência. Exemplos. Equação da continuidade em mecânica dos fluidos e electromagnetismo.
  • Aula 46: (30/11/07) Resolução de exercícios. Equações de Maxwell.
  • Aula 47: (3/12/07) Resolução de exercícios.
  • Aula 48: (5/12/07) Resolução de exercícios.
  • Aula 49: (6/12/07) Resolução de exercícios.
  • Aula 50: (7/12/07) Aula de dúvidas.
  • Aula 51: (10/12/07) Aula de dúvidas.
  • Aula 52: (12/12/07) Aula de dúvidas.
  • Aula 53: (13/12/07) Aula de dúvidas.
  • Aula 54: (14/12/07) Aula de dúvidas.
  • (Última alteração em 14 de Dezembro de 2007)