Métodos Muméricos A

(MAT-251)

Temario

Unidad 1. Preliminares
1.1. Introducción del curso
1.2. Representación de números
1.3. Errores numéricos y precisión de la máquina
1.4. Propagación de errores y estimación del error
Unidad 2. Sistema de ecuaciones lineales
2.1. Repaso de conceptos de algebra lineal y matrices
2.2. Métodos de solución para matrices cuadradas:
      2.2.1. Eliminación Gaussiana y pivoteo.
      2.2.2. Solución para matrices tridiagonales.
      2.2.3. Factorizacion de Cholesky.
      2.2.4. Factorizacion LU.
      2.2.5. Método iterativo de Jacobi.
      2.2.6. Método de Gauss-Seidel.
2.3. Aplicaciones
      2.3.1. Cálculo del determinante de una matriz.
      2.3.2. Inversa de una matriz.
      2.3.3. Sistemas sobredeterminados: soluciones de mínimos cuadrados.
      2.3.4. Sistemas subdeterminados: Soluciones de norma mínima.
2.4. Eigenvalores, eigenvectores y valores singulares
      2.4.1. Método de la potencia directo e inverso.
      2.4.2. Método QR.
      2.4.3. Método de ortogonalizacion de Gram-Schmidt.
      2.4.4. Descomposicion SVD.
Unidad 3. Cálculo de soluciones de ecuaciones no lineales
3.1. Método de bisección.
3.2. Método de Newton-Raphson.
3.3. Método de la secante.
Unidad 4. Interpolación y ajuste de curvas
4.1. Fórmula de interpolación de Lagrange
4.2. Splines cuadráticos y cúbicos
4.3. Ajuste de curvas por mínimos cuadrados.
Unidad 5. Integración numérica
5.1. Regla del trapecio.
5.2. Método de Romberg.
5.3. Regla de Simpson.
5.4. Cuadratura Gaussiana.
5.5. Integrales impropias.
5.6. Integrales múltiples.
Unidad 6. Diferenciación numérica
6.1. Aproximación de primeras derivadas.
6.2. Aproximación de segundas derivadas.
Unidad 7. Solución numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias
7.1. Método de Euler.
7.2. Métodos de Runge-Kutta.
7.3. Métodos predictor-corrector.
7.4. Problemas de valores en la frontera y el método de disparo.
7.5. Ecuaciones de orden mayor a 1 y sistemas de ecuaciones diferenciales.
7.6. Método de diferencias finitas.

Bibliografía

  1. Numerical methods.
    J. D. Faires, R. L. Burden.
    Brooks/Cole Publishing Co.

  2. Numerical recipes in C: the art of scientific computing.
    W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery.
    Cambridge University Press.