Variable compleja para métodos matemáticos. Parte 1
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Variable compleja para métodos matemáticos. Parte 1

Todo lo que necesitas para aprender y aprobar tu asignatura de métodos matemáticos.
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Last updated 3/2019
Spanish
Spanish [Auto-generated]
Price: Free
This course includes
  • 14 hours on-demand video
  • 1 downloadable resource
  • Full lifetime access
  • Access on mobile and TV
  • Certificate of Completion
What you'll learn
  • 3 formas de expresar un número complejo
  • Argumento y argumento principal

  • Operaciones con números complejos

  • Potencias y De Moivre
  • Interpretaciones geométricas en el plano complejo
  • Transformaciones en el plano complejo
  • Deducción de las fórmulas para las raíces complejas
  • Funciones complejas y su representación en el plano
  • Funciones multivaluadas reales y complejas
  • Concepto del corte de ramificación
  • Introducción a los límites y continuidad en variable compleja
  • Aplicación de los cortes de ramificación en raíces complejas
  • El conjugado y la demostración de sus propiedades
  • El módulo y la demostración de sus propiedades
  • Regiones
  • Conjuntos abiertos, cerrados, acotados, conexos, puntos de acumulación etc
  • Mapeos de todo lo anterior
  • Resolución de ejercicios de examen
Requirements
  • Matemáticas de bachillerato
Description

En el curso de "Variable Compleja para Métodos Matemáticos" (compuesto de dos partes; la 1 y la 2) encontrarás el temario de variable compleja que habitualmente se requiere para aprobar el primer curso académico en los grados de cualquier ingeniería, física y matemáticas.
El curso total intercala 70 vídeos de teoría con 83 vídeos de resolución de ejercicios paso a paso y 21 vídeos de apéndices. Gran parte de los ejercicios propuestos son de nivel similar y superior a los que puedes encontrar en cualquier examen de un grado oficial. Se incluye un pdf con todos los enunciados y respuestas para facilitar el repaso de los ejercicios.

El curso ofrece no sólo un punto de vista analítico de los conceptos, sino que lo complementa con uno geométrico. Con ello se adquiere una idea más sólida de los temas tratados. Éste es uno de sus puntos fuertes, ya que a día de hoy no es una información fácil de encontrar ni en libros de texto universitarios ni en internet

En las lecciones y ejercicios se explican no sólo los razonamientos correctos, sino también aquellos que los estudiantes suelen utilizar de forma errónea. En esta asignatura es habitual creer que se ha entendido algo cuando en verdad no es así. Hacer hincapié en los errores que se suelen cometer es una buena manera de chequear lo que se ha entendido.
Los contenidos se presentan en los siguientes bloques:

PARTE 1

1- Números complejos. Operaciones elementales y propiedades: aquí veremos todas las maneras de escribir un número complejo. Aprenderemos a calcular módulos y argumentos. Estudiaremos la diferencia entre argumento y argumento principal y comenzaremos a realizar algunas operaciones sencillas. 
Demostraremos todos los pasos por sencillos que sean para ir adquiriendo soltura a la hora de expresar nuestro pensamiento de manera matemática. Para ello comenzaremos a introducir el punto de vista geométrico, que nos acompañará hasta el final del curso.
Aprenderemos a utilizar herramientas poderosas de esta asignatura que bien podremos usar en otras, como las aplicaciones de la fórmula de De Moivre.

2- Raíces enésimas. Ramas. Cortes de ramificación: introduciremos esta parte deduciendo una fórmula para el cálculo de las raíces enésimas de un número complejo. Atenderemos a la geometría de los resultados a partir de múltiples ejercicios.
Después comprenderemos qué es una función multivaluada y discutiremos las posibles maneras que hay para representar las funciones complejas, ya que éstas poseen 4 dimensiones y éso dificulta un poco su representación. 
Ello nos dará paso al estudio de los conceptos de corte de ramificación y rama, para los cuales tendremos que asimilar las ideas de continuidad  y límite en variable compleja.
Luego volverá a haber una buena cantidad de ejercicios. Ésta será una sección densa de la que aprender muchísimo. Aquí será la primera vez que encontremos ejercicios de un nivel más complicado al presentado en muchos exámenes, lo cual nos ayudará bastante para el día que nos examinemos.

3- Módulos, conjugados, desigualdades y regiones: la mayoría de los ejercicios de examen de regiones tienen que ver con comprender muy bien las propiedades de los módulos, conjugados y desigualdades triangulares, así que ésto será lo primero en lo que profundizaremos. Después de ello estaremos en condiciones de hablar de puntos interiores, exteriores, frontera, de acumulación, conjuntos abiertos, cerrados, ni cerrados ni abiertos o cerrados y abiertos simultáneamente, conjuntos conexos, acotados etc. Como siempre, habrá ejercicios. Podréis comprobar que los propuestos en este bloque son muy sencillos. Los ejercicios más complejos sobre regiones se encontrarán más adelante relacionados con las funciones exponenciales, logarítmicas y transformaciones de Möbius, ya que es como se suele evaluar el conocimiento sobre este tema en los exámenes.

PARTE 2

1- La función exponencial compleja: esta sección empezará explicando conceptos que nos serán de mucha ayuda a partir de este punto. Hablaremos de qué es una función biyectiva, inyectiva, sobreyectiva y del problema de la reversibilidad en funciones no inyectivas. Después deduciremos una fórmula para la función exponencial y veremos su representación geométrica. 
Los ejercicios propuestos serán de nivel examen y superior. A partir de este momento las representaciones gráficas se convertirán en una de nuestras herramientas más preciadas. Veremos cómo un ejercicio que se muestra bastante complicado bajo un enfoque analítico puede convertirse en una pregunta relativamente fácil de contestar utilizando un punto de vista gráfico.

2- La función logaritmo complejo: este bloque será el más complejo. Los logaritmos integrarán todo lo referente a las ramas y al corte de ramificación estudiado ya en el bloque de las raíces y tendremos que recordad el problema de la reversibilidad en funciones no inyectivas. Deduciremos las fórmulas para la función rama principal del logaritmo "Log(z)" y para la función logaritmo multivaluada "log(z)". Veremos como expresar una determinada rama y la compararemos con la manera en que describíamos la rama de una raíz enésima. Entraremos en detalle en qué es el factor "n" del logaritmo multivaluado y finalmente hallaremos una fórmula para la función  " Valor Principal del logaritmo" expresada también como  "Log(z) ".
Los ejercicios propuestos tendrán nivel de examen y superior. Algunos de ellos serán particularmente completos.Para realizarlos necesitaremos aplicar todo lo que sabemos hasta este punto, pues habrá que graficar ramas de la función logaritmo multivaluado de una región inicial, que a su vez será alguna rama de una raíz enésima de alguna porción del plano complejo, así como calcular límites. De aquí aprenderemos mucho no sólo de logaritmos complejos, sino de cómo utilizar el lenguaje matemático para expresar ideas.

3- Transformaciones de Möbius y el infinito en variable compleja: esta sección supondrá una cierta bajada de intensidad respecto a la anterior pues su nivel de dificultad es, en comparación, bajo. 
Comenzaremos con un enfoque superficial de qué son las transformaciones de Möbius, con intención de aprender lo básico para poder enfrentarnos a ejercicios de examen. Luego entraremos más en detalle y miraremos a la transformación de Möbius como un conjunto de transformaciones más simples. Éso nos llevará a prestarle especial atención a la función inversa (1/z). Mediante ejercicios podremos comprobar su poder para transformar rectas en círculos etc. En este último punto participarán fuertemente nuestros conocimientos sobre las propiedades del módulo y del conjugado y los usaremos para realizar cálculos realmente curiosos.Después demostraremos por qué la restricción que caracteriza a toda transformación de Möbius ha de existir y ser como es. Por último, deduciremos una fórmula para construir la transformada inversa de Möbius.
Los ejercicios que se realizarán tras la teoría serán de nivel examen y superior. Aprenderemos a encontrar una región resultado de aplicar una transformación de Möbius a un conjunto inicial de números complejos. Si el enunciado nos ofrece la región producto de una transformación de Möbius, veremos cómo hallar la región inicial mediante caminos distintos de manera que uno de ellos se basará en la utilización de la transformada inversa de Möbius. También tendremos que construir una transformación de Möbius a la carta y mezclaremos logaritmos con transformaciones de Möbius. Durante todo este camino aprenderemos a interpretar el infinito en variable compleja. 

4- Más sobre límites, continuidad y cálculo diferencial. Cauchy-Riemann: aunque llegados a este punto ya sabremos qué es un límite en variable compleja,profundizaremos algo más al utilizarlo como herramienta clave para derivar funciones complejas. Relacionaremos continuidad y derivabilidad. Aprenderemos a calcular derivadas con diferentes herramientas. Primeramente usando la definición de límite y luego sin ella.
Los ejercicios propuestos son de nivel examen e inferior. Serán muy útiles para reforzar nuestros conocimientos sobre las propiedades del módulo y el conjugado y ver cómo aplicarlo para resolver límites en variable compleja

5- Funciones derivables, analíticas, holomorfas, armónicas y armónicas conjugadas: estudiaremos y veremos las diferencias entre las funciones mencionadas. Clasificaremos ejemplos en diferentes tipos de función.  Los ejercicios serán de nivel examen y superior. A través de ellos profundizaremos algo más en las ecuaciones de Cauchy-Riemann, encontrando una expresión en forma polar. Atenderemos a errores de entendimiento que los alumnos suelen cometer al estudiar el teorema que relaciona funciones armónicas conjugadas y derivabilidad. Aprenderemos a construir funciones analíticas según las condiciones de un enunciado etc.

6- Apéndices: aquí se encontrarán vídeos complementarios al curso y se podrán ver a gusto del estudiante.
 Se expondrá una demostración paso a paso de las ecuaciones de Cauchy-Riemann así como de las fórmulas para derivar sin utilizar la definición de límite. Lo mismo se hará para la fórmula de Euler etc
Luego habrá un conjunto de vídeos cuya temática suele estar fuera del temario exigido en un grado, ya que hablaremos de cómo apareció la unidad imaginaria. No obstante, a lo largo de esos vídeos se podrán aprender cosas muy interesantes que tal vez nunca se tocaron en el instituto. Así, aparte de interés histórico, se expondrán formas de enfocar las matemáticas a través de las batallas a las que los matemáticos de aquel momento se enfrentaron, lo cual sin duda es algo muy útil para cualquier asignatura de una carrera de ciencias.

Who this course is for:
  • Estudiantes de ingenierías, física o matemáticas
Course content
Expand all 83 lectures 13:46:45
+ Números complejos. Operaciones elementales y propiedades
37 lectures 06:01:11

El pdf que se adjunta incluye todos enunciados y respuestas de los ejercicios que se resuelven paso a paso en los vídeos del curso

Introducción
07:02
Formas De Escribir Un Número Complejo
14:43
Ejemplo: cómo escribir un número complejo
08:27
arg. Detalle 1. Semieje Real Positivo
09:09
arg. Detalle 2. Dos direcciones diferentes o sumarle 2 Pi no cambia al número
13:11
Ejercicio 001
10:27
Ejercicio 002
09:16
Ejercicio 003
05:46
Ejercicio 004
10:59
Ejercicio 005
05:34
Ejercicio 006
08:08
Ejercicio 007
04:53
Ejercicio 008
07:29
Ejercicio 009
04:26
Arg, el Argumento Principal
11:41
Ejercicio 010
11:16
Suma y resta de números complejos
09:35
Producto y cociente con complejos. Forma 1
07:05
Ejercicio 011
11:07
Ejercicio 012
10:03
Producto y cociente con complejos. Forma 2
12:27
Elevar a una potencia un número complejo
05:19
Ejercicio 013
11:04
Potencias y De Moivre. Una herramienta muy poderosa
16:00
Ejercicio 014
16:54
Ejercicio 015
09:40
Ejercicio 016
09:29
Interpretación Geométrica de la suma
07:59
Interpretación Geométrica de la multiplicación por un número real
06:01
Interpretación Geométrica de la multiplicación por un número complejo
14:24
Ejercicio 017
12:15
Nueva Interpretación Geométrica. Producto por un Real como si fuera un Complejo
10:51
Ejercicio 018
14:42
Ejercicio 019
12:03
Interpretación de Richard Feynman de la Multiplicación
07:31
Interpretación Geométrica de la Función Inversa
07:31
Ejercicio 020
06:44
+ Raíces enésimas. Ramas. Cortes de ramificación
32 lectures 05:46:51
¿Por qué un exponente fraccionario expresa una raíz?
04:58
Fórmula para hallar las raíces enésimas de un número complejo. Parte 1
14:32
Fórmula para hallar las raíces enésimas de un número complejo. Parte 2
11:41
Ejercicio 021
07:16
Ejercicio 022
13:45
Ejercicio 023
08:14
Ejercicio 024
08:30
Ejercicio 025. Parte 1
10:45
Ejercicio 025. Parte 2
10:39
Ejercicio 026
12:15
Representación de Funciones Complejas. Las 4 Dimensiones
10:42
Representación de las 4 dimensiones de f(z) utilizando dos planos distintos
13:01
Concepto Función Multivaluada y Rama utilizando números Reales.
09:05
Concepto Función Multivaluada y Rama utilizando números Complejos
06:35
La función argumento "arg (z)" como una función multivaluada
11:17
Concepto de Corte de Ramificación I
13:16
Ejercicio 027
10:21
Ejercicio 028
10:14
Ejercicio 029
08:54
Concepto de Corte de Ramificación II
10:11
¿Cuándo es Continua una función en Variable Compleja? Introducción a los límites
13:27
Concepto de Corte de Ramificación III
13:57
Concepto de Corte de Ramificación IV
05:32
Ejercicio 030
13:16
Ejercicio 031
13:33
Ejercicio 032
11:43
Ejercicio 033
13:00
Ejercicio 034
09:31
Ejercicio 035
15:58
Ejercicio 036
09:44
Ejercicio 037. Parte 1
09:37
Ejercicio 037. Parte 2
11:22
+ Módulos, conjugados, desigualdades y regiones
14 lectures 01:58:43
El Conjugado de un Complejo
11:38
La parte Real e Imaginaria de un complejo utilizando el Conjugado
06:57
Propiedades del Conjugado
08:57
Propiedades del Módulo
09:06
Desigualdades Triangulares
09:47
La circunferencia con Números Complejos
11:51
Regiones. Punto Interior, Frontera y Exterior
13:11
Regiones. Puntos de Acumulación. Conjunto Cerrado y Conjunto Abierto
09:16
Regiones. Ni Abiertos ni Cerrados. Abiertos y Cerrados a la vez
05:01
Regiones. Conjunto Conexo, Acotado, Dominio y Región
09:39
Ejercicio 038
02:20
Ejercicio 039
01:42
Ejercicio 040
09:01
Ejercicio 041
10:17