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Revisado por: Carlos Magno Corrêa Dias Data: 03/02/2009 Aprovado por: Coordenação de Curso Vigora a partir de: Primeiro Semestre de 2009 FORMULÁRIO UNIFICADO / GERÊNCIA DE ENSINO Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Curitiba PLANO DE ENSINO CURSOS Engenharia Mecânica MATRIZ 619 FUNDAMENTAÇÃO LEGAL Portaria de Reconhecimento nº 755 – MEC 03/09/2007 DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO CARGA HORÁRIA (horas) Teórica Prática Total Cálculo Diferencial e Integral 1 MA61A 90 0 90 PRÉ-REQUISITO - EQUIVALÊNCIA MA31J, K1D030. OBJETIVO Desenvolver o raciocínio matemático e possibilitar aos educandos o domínio de técnicas do Cálculo Diferencial e Inte- gral correspondente, visando sua aplicação na análise e resolução de problemas da área de Ciências e de Engenharias. EMENTA 1 Sistematização dos Conjuntos Numéricos. 2 Sistema Cartesiano Ortogonal. 3 Relações e Funções no Espaço Real Bidimensional. 4 Limites e Continuidade de Funções Reais de Variável Real. 5 Estudo das Derivadas de Funções Reais de Variável Real. 6 Estudo da Variação de Funções através dos Sinais das Derivadas. 7 Teoremas Fundamentais do Cálculo Diferencial. 8 Estudo dos Diferenciais e suas Aplicações. 9 Fórmula de Taylor e de MacLaurin. 10 Estudo dos Integrais Indefinidos. 11 Estudo dos Integrais Definidos. 12 Aplicações dos Integrais Definidos. ITEM EMENTA CONTEÚDO 1 Sistematização dos Conjuntos Numéricos. 1.1 Operações e Relações com Conjuntos: União, Interseção, Diferença, Complementar, Relação de Identidade e Rela- ção de Inclusão. 1.2 Propriedades das Operações e Relações com Conjuntos. 1.3 Definição e Propriedades dos Conjuntos Numéricos: Natu- rais, Inteiros, Racionais, Irracionais, Reais e Complexos. 1.4 Estudo dos Números Reais. 1.5 Espaço Real Unidimensional. 1.6 Representação Geométrica dos Números Reais. 1.7 Valor Absoluto de um Número Real. 1.8 Intervalos Limitados e Ilimitados sobre a Reta Real. 1.9 Pontos de Acumulação e Vizinhanças na Reta Real. 2 Sistema Cartesiano Ortogonal. 2.1 Definição e Propriedades dos Pares Ordenados de Núme- ros Reais. 2.2 Definição e Propriedades do Produto Cartesiano. 2.3 Espaço Real Bidimensional. 2.4 Plano Cartesiano e Coordenadas Cartesianas de um Pon- to no Plano Cartesiano. 2.5 Ponto de Acumulação e Vizinhanças no Plano Cartesiano. 3 Relações e Funções no Espaço Real Bidimen- sional. 3.1 Definição de Relação Binária. 3.2 Domínio, Imagem e Contradomínio de Relações Binárias. 3.3 Operações com Relações Binárias. 3.4 Representação Geométrica das Relações Binárias. 3.5 Definição de Função Real de Variável Real. 3.6 Domínio, Imagem e Contradomínio de Funções Reais.

MA61A - Calculo Diferencial e Integral 1

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CÁLCULO

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  • Revisado por: Carlos Magno Corra Dias Data: 03/02/2009 Aprovado por: Coordenao de Curso Vigora a partir de: Primeiro Semestre de 2009

    FORMULRIO UNIFICADO / GERNCIA DE ENSINO

    Ministrio da Educao UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN

    Campus Curitiba

    PLANO DE ENSINO

    CURSOS Engenharia Mecnica MATRIZ 619

    FUNDAMENTAO LEGAL Portaria de Reconhecimento n 755 MEC 03/09/2007

    DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CDIGO CARGA HORRIA (horas) Terica Prtica Total Clculo Diferencial e Integral 1 MA61A

    90 0 90

    PR-REQUISITO - EQUIVALNCIA MA31J, K1D030.

    OBJETIVO Desenvolver o raciocnio matemtico e possibilitar aos educandos o domnio de tcnicas do Clculo Diferencial e Inte-gral correspondente, visando sua aplicao na anlise e resoluo de problemas da rea de Cincias e de Engenharias.

    EMENTA 1 Sistematizao dos Conjuntos Numricos. 2 Sistema Cartesiano Ortogonal. 3 Relaes e Funes no Espao Real Bidimensional. 4 Limites e Continuidade de Funes Reais de Varivel Real. 5 Estudo das Derivadas de Funes Reais de Varivel Real. 6 Estudo da Variao de Funes atravs dos Sinais das Derivadas. 7 Teoremas Fundamentais do Clculo Diferencial. 8 Estudo dos Diferenciais e suas Aplicaes. 9 Frmula de Taylor e de MacLaurin. 10 Estudo dos Integrais Indefinidos. 11 Estudo dos Integrais Definidos. 12 Aplicaes dos Integrais Definidos.

    ITEM EMENTA CONTEDO

    1 Sistematizao dos Conjuntos Numricos.

    1.1 Operaes e Relaes com Conjuntos: Unio, Interseo, Diferena, Complementar, Relao de Identidade e Rela-o de Incluso.

    1.2 Propriedades das Operaes e Relaes com Conjuntos. 1.3 Definio e Propriedades dos Conjuntos Numricos: Natu-

    rais, Inteiros, Racionais, Irracionais, Reais e Complexos. 1.4 Estudo dos Nmeros Reais. 1.5 Espao Real Unidimensional. 1.6 Representao Geomtrica dos Nmeros Reais. 1.7 Valor Absoluto de um Nmero Real. 1.8 Intervalos Limitados e Ilimitados sobre a Reta Real. 1.9 Pontos de Acumulao e Vizinhanas na Reta Real.

    2 Sistema Cartesiano Ortogonal.

    2.1 Definio e Propriedades dos Pares Ordenados de Nme-ros Reais.

    2.2 Definio e Propriedades do Produto Cartesiano. 2.3 Espao Real Bidimensional. 2.4 Plano Cartesiano e Coordenadas Cartesianas de um Pon-

    to no Plano Cartesiano. 2.5 Ponto de Acumulao e Vizinhanas no Plano Cartesiano.

    3 Relaes e Funes no Espao Real Bidimen-sional.

    3.1 Definio de Relao Binria. 3.2 Domnio, Imagem e Contradomnio de Relaes Binrias. 3.3 Operaes com Relaes Binrias. 3.4 Representao Geomtrica das Relaes Binrias. 3.5 Definio de Funo Real de Varivel Real. 3.6 Domnio, Imagem e Contradomnio de Funes Reais.

  • Revisado por: Carlos Magno Corra Dias Data: 03/02/2009 Aprovado por: Coordenao de Curso Vigora a partir de: Primeiro Semestre de 2009

    FORMULRIO UNIFICADO / GERNCIA DE ENSINO

    3.7 Classificao Geral das Funes. 3.8 Funes Injetoras, Sobrejetoras e Bijetoras. 3.9 Estudo das Funes Elementares: Constante, Identidade,

    Linear, Linear Afim, Quadrtica, Racional Inteira, Racional Fracionria, Exponencial, Logartmica, Modular, Trigono-mtricas Diretas, Trigonomtricas Inversas

    3.10 Funes Hiperblicas Diretas. 3.11 Funes Hiperblicas Inversas ou Funes Argumento. 3.12 Funes Compostas. 3.13 Funes Inversas.

    4 Limites e Continuidade de Funes Reais de Varivel Real.

    4.1 Definio e Propriedades Operatrias de Limites. 4.2 Indeterminaes. 4.3 Limites de Funes Algbricas. 4.4 Limites Notveis. 4.5 Limites de Funes Transcendentes. 4.6 Continuidade de Funes. 4.7 Propriedades das Funes Contnuas.

    5 Estudo das Derivadas de Funes Reais de Varivel Real.

    5.1 Incrementos das Variveis e Razo Incremental. 5.2 Definio de Derivadas. Mtodo Geral de Derivao. 5.3 Derivada de uma Funo em um Ponto. 5.4 Declividade da Reta Tangente a uma Curva em um Dado

    Ponto. 5.5 Interpretao Geomtrica das Derivadas. 5.6 Equao da Reta Tangente e da Reta Normal. 5.7 Aplicaes Geomtricas. 5.8 lgebra das Derivadas. 5.9 Derivao das Funes Elementares (Regras de Deriva-

    o). 5.10 Funes Compostas e Regra da Cadeia. 5.11 Funes Inversas e suas Derivadas. 5.12 Funes Trigonomtricas Diretas e Inversas e suas Deri-

    vadas. 5.13 Funes Exponenciais e suas Derivadas. 5.14 Funes Logartmicas e suas Derivadas. 5.15 Funes Hiperblicas Diretas e suas Derivadas. 5.16 Funes Argumento (ou Hiperblicas Inversas) e suas De-

    rivadas. 5.17 Taxa de Variao de uma Funo. 5.18 Derivadas Sucessivas. 5.19 Derivadas de Funes Implcitas. 5.20 Derivadas de Funes na Forma Paramtrica. 5.21 Interpretao Cinemtica das Derivadas.

    6 Estudo da Variao de Funes atravs dos Sinais das Derivadas.

    6.1 Crescimento e Decrescimento de Funes. 6.2 Concavidade e Convexidade de Funes. 6.3 Determinao dos Pontos de Inflexo. 6.4 Pontos de Mximo e Pontos de Mnimo. 6.5 Maximizao e Minimizao.

    7 Teoremas Fundamentais do Clculo Diferenci-al.

    7.1 Teorema de Rolle. 7.2 Teorema de Lagrange (ou do Valor Mdio). 7.3 Teorema de Cauchy. 7.4 Teorema de LHospital.

    8 Estudo dos Diferenciais e suas Aplicaes.

    8.1 Conceito de Diferencial de uma Funo. 8.2 Significado Geomtrico dos Diferenciais. 8.3 Clculos Aproximados Utilizando Diferenciais. 8.4 Regras de Diferenciao. 8.5 Diferenciais de Ordem Superior. 8.6 Diferencial de Arco. 8.7 Curvatura da Circunferncia e de uma Curva qualquer.

    9 Frmula de Taylor e de MacLaurin.

    9.1 Frmula de Taylor. 9.2 Frmula de MacLaurin. 9.3 Principais Desenvolvimentos em Srie de Taylor e de Ma-

    cLaurin. 9.4 Aplicaes na resoluo de Problemas Diferenciais.

    10 Estudo dos Integrais Indefinidos. 10.1 Definio e Propriedades dos Integrais Indefinidos. 10.2 Integrais Imediatos. 10.3 Integrao por Partes. 10.4 Integrao por Substituio de Variveis.

  • Revisado por: Carlos Magno Corra Dias Data: 03/02/2009 Aprovado por: Coordenao de Curso Vigora a partir de: Primeiro Semestre de 2009

    FORMULRIO UNIFICADO / GERNCIA DE ENSINO

    10.5 Integrao Envolvendo Potncias Trigonomtricas. 10.6 Mtodo da Decomposio de Fraes em Fraes Parci-

    ais. 10.7 Integrao Envolvendo Funes Racionais Fracionrias. 10.8 Integrao Envolvendo Funes Irracionais. 10.9 Integrao Envolvendo Funes Racionais de Senos e

    Co-senos. 10.10 Integrao Envolvendo Funes Transcendentes. 10.11 Integrais Envolvendo Funes Hiperblicas Diretas. 10.12 Integrais Envolvendo Funes Argumento (ou Funes

    Hiperblicas Inversas).

    11 Estudo dos Integrais Definidos.

    11.1 Definio e Significado Geomtrico dos Integrais Defini-dos.

    11.2 Propriedades dos Integrais Definidos. 11.3 Teorema Fundamental do Clculo Integral. 11.4 Clculo dos Integrais Definidos por meio de Integrais In-

    definidos. 12

    Aplicaes dos Integrais Definidos.

    12.1 Clculo de reas Planas. 12.2 Comprimento de Arcos de Curvas Planas. 12.3 reas de Superfcies de Rotao. 12.4 Volumes dos Slidos de Revoluo. 12.5 Clculo do Trabalho Mecnico. 12.6 Momentos de Inrcia. 12.7 Determinao do Centro de Gravidade.

    REFERNCIAS Referncias Bsicas: LEITHOLD, L. O clculo com geometria analtica. Vol. 1 e 2. So Paulo: Harbra, 1994. MUNEM, M. A. e FOULIS, D. Clculo. Vol. 1 e 2. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1982. PISKOUNOV, N. Clculo diferencial e integral. Vol. 1 e 2. Porto: Lopes da Silva, 1986. Referncias Complementares: ANTON, H. Clculo: um novo horizonte. Vol. 1 e 2. Porto Alegre: Bookman, 2006. GUIDORIZZI, H. L. Um curso de clculo. Vol. 1 e 2. Rio de Janeiro: LTC - Livros Tcnicos e Cientficos, 2002. SHENK, A. Clculo e geometria analtica. Vol. 1 e 2. Rio de Janeiro: Campus, 1991. STEWART, J. Clculo. Vol. 1 e 2. 5a ed. So Paulo: Cengage Learning, 2006. SWOKOWSKI, E. W. Clculo com geometria analtica. So Paulo: Editora Makron, 1995.

    Sistema de Avaliao: Conforme estabelecido no Regulamento Didtico-Pedaggico do correspondente Curso e de acordo com o Plano de Aula do Professor da Disciplina. Observaes Gerais: A aprovao nas disciplinas dar-se- por mdia ou com exame final. 1 Considera-se, para todos os efeitos, a Mdia Parcial (MP) como a mdia aritmtica de duas ou quatro notas par-ciais, dependendo do regime letivo ser semestral ou anual respectivamente, e cada Nota Parcial (NP) como sendo re-sultante de pelo menos uma avaliao prevista no plano de ensino de cada disciplina. 2 Considerar-se- aprovado por mdia, o aluno que tiver freqncia igual ou superior a 75% (setenta e cinco por cento) e mdia parcial igual ou superior a 7,0 (sete), consideradas toda as avaliaes previstas no plano de ensino da disciplina, calculada pela seguinte expresso: MP = ( ( NP ) / n ) 7,0; onde: MP = mdia parcial; NP = nota parcial; n = nmero de notas parciais. 3 A Mdia Final do aluno aprovado por mdia ser igual sua Mdia Parcial. 4 O aluno com Mdia Parcial inferior a 4,0 (quatro) e/ou com freqncia inferior a 75% (setenta e cinco por cento), ser considerado reprovado na disciplina. 5 O aluno com Mdia Parcial igual ou superior a 4,0 (quatro), com freqncia igual ou superior a 75% (setenta e cinco por cento) e que no tenha sido aprovado por mdia ter direito a prestar exame final. 6 No caso do pargrafo anterior, considerar-se- aprovado com exame final, o aluno que tiver freqncia igual ou superior a 75% e obtiver Mdia Final (MF) igual ou superior a 5,0 (cinco), calculada pela seguinte expresso; qual seja: MF = ( ( MP + EF ) / 2 ) 5,0; onde: MF = mdia final; MP = mdia parcial; e, EF = exame final.