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Academic Year/course: 2024/25

742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)

19683 - SETS AND NUMBERS

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Information of the subject

Code - Course title:
19683 - SETS AND NUMBERS
Degree:
742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)
Faculty:
104 - Facultad de Ciencias
Academic year:
2024/25

1. Course details

1.1. Content area

Type A options

1.2. Course nature

Optional

1.3. Course level

Grado (EQF/MECU 6)

1.4. Year of study

2

1.5. Semester

Second semester

1.6. ECTS Credit allotment

6.0

1.7. Language of instruction

English

1.8. Prerequisites

None.

1.9. Recommendations

None.

1.10. Minimum attendance requirement

-

1.11. Subject coordinator

Emilio Franco Gomez

1.12. Competences and learning outcomes

1.12.1. Competences / Results of the training and learning outcomes

BASSICS

CB1 - That students have proven to possess and understand knowledge in an area of study that is part of the basis of general secondary education, and is often found at a level that, while supported by advanced textbooks, also includes some aspects that imply knowledge from the forefront of their field of study.

CB4 - Students can transmit information, ideas, problems and solutions to both specialized and non-specialized audiences

GENERAL

CG1 - Apply the principles of the scientific method, in order to give innovative answers to the needs and demands of society.

CG2 - Search and interpret the information obtained from appropriate bibliographic sources

TRANSVERSAL COMPETITIONS

CT1 - Poseer ability to develop original thinking and promote innovation capacity, recognizing and analyzing a problem and proposing a scientific strategy to resolve it.

CT2 - Be able to adapt to new situations, make decisions and show entrepreneurship, initiative and leadership spirit.

CT3 - Acquiring teamwork habits, both in multi and interdisciplinary environments within the scientific field.

CT4 - Demonstrate organizational and planning capacity, which allows adaptation to more or less complex scientific-technical problems or situations, always from the deontological framework and ethical commitment.

SPECIFIC COMPETENCES

CE1 - Use scientific terminology correctly (nomenclature, languages, conventions, units etc.)

CE2 - To know and understand the fundamental laws and principles of Science, applying them to their various areas in study, to explain and predict nature, their properties, phenomena and to solve problems.

CE3 - Use the most appropriate mathematical tools to solve problems and propose, validate and interpret simple real situations models.

CE4 - Familiarize with the basics, nomenclature, techniques and most important applications of programming. Use statistical analysis computer tools, numerical and symbolic computation, graphic visualization, optimization etc. to process data, calculate properties and solve problems.

CE5 - Knowing the main current problems and future challenges of the sciences, as well as the practical applications and the ethical and social implications of the same

1.12.2. Learning outcomes

  • Solvent the modern language of mathematics (joints, functions, relationships), reinforcing its capacity for logical reasoning.
  • Understand and generate on your own simple mathematical demonstrations.
  • Manage the different sets of numbers used in Mathematics, their operations and elementary properties.

1.12.3. Course objectives

  • Strengthen the student's capacity for logical reasoning, in particular, to understand and generate mathematical demonstrations on his own.
  • Familiarize yourself with the different sets of numbers used in Mathematics, traveling the historical path from the natural numbers, through the integers and the rationals and ending with the construction of the real and complex numbers.
  • Know the concepts of infinite cardinal and ordinal, and distinguish the numberable sets from those that are not.
  • Study divisibility and congruence as a prelude to some simple results of Number Theory.
  • Knowing and managing the fundamental properties of polynomials and rational functions

1.13. Course contents

  1. Sets. Ways to specify a set. The Empty Set. Inclusion ratio. Joint operations. Parts of a Set. Combination numbers. Newton's binomial theorem.
  2. Functions. Cartesian product of two sets. Functional concept. Graphics. Injective, overjective and bijective functions. Fine outfits. Beginning of the pigeon. Examples. Composition of Functions and Reverse Functions. Behavior regarding union, intersection and complement.
  3. Order relations. Binary relationship on a set. Reflective, symmetrical, antisimetric and transient properties. Order relations. Maximum, minimal, maximal and minimal elements, Quotes, supreme and intimate. Full-order relations. Axiom of choice, inductive sets, motto of Zorn. Examples and applications.
  4. equivalence and cardinal relations. Equivalence relations. equivalence classes. Partitions and quotient set. Functions defined in the quotient set. Teammates. Theorem of Cantor-Schröder-Bernstein. Cardinal's idea. Numberable and non-numberable sets and their properties. The hypothesis of the continuum.
  5. Elementary Number Theory. binary operations; groups, rings, bodies. Numbers. Properties of operations and order in the whole. Divisibility in the whole. Congruences module n. Theorem of division, maximum common divider and minimum common multiple. Euclides Algorithm. Bézout identity. Numbers Primos each other. Numbers Primos. Theorem of Euclides. Fundamental Theorem of Arithmetic. Dyphantic equations. Linear equations in congruence. Congruence systems and the Chinese theorem of the rest. Fermat's little theorem. The Function ¿ of Euler and the theorem of Euler.
  6. Q Extensions. The bodies R and C: Construction of the real numbers. Property of the supreme. Complex numbers. Geometric representation. Polar shape. Powers and roots of a complex number. Roots of unity.
  7. Polynomials. Polynomial rings. Grade of a polynomial. Theorem of division. Ceros de un polinomio. Multiplicity. Polynomial functions. Unreducible units and polynomials. Factoring. The Lema of Gauss and its consequences. Irreducibility in Z[X]. Criterion of Eisenstein. The fundamental theorem of algebra. Unreducible polynomials in C[X] and R[X].

1.14. Course bibliography

-

2. Teaching-and-learning methodologies and student workload

2.1. Contact hours

# Hours

Percentage of face activities

60

Percentage of non-permanent activities

90

This subject is organized through face-to-face classes of theory and practices to which the student's personal working hours are added for the study and the resolution of exercises or work proposed by the teacher. The remaining hours are devoted to examinations, intermediate controls or other activities.

In half a week, the hours are distributed in:

3 hours of theory (in which theoretical content is imparted accompanied by exercises and examples and some of the problems raised to students are solved)

2 hour of internships (in which an active participation of the student is sought through the resolution of exercises and problems, presentations of work, realization of intermediate controls, etc.)

The course consists of the following activities: theoretical classes and classroom practices, tutoring and examination.

Classroom classes include the presentation of theoretical content, the discussion of examples and the resolution of practical exercises. During classes the most important concepts and techniques are developed, which are applied continuously to the resolution of exercises and problems.

A website is available where auxiliary materials, practical examples and exercises are found. As a teaching support system, students have tutoring on request for appointment.

2.2. List of training activities

In-person activities

No.

Theoretical classes in classrooms

30

Classes in classrooms

20

Computer-based practices

2

Tutories

2

Evaluation activities

6

2b. Teaching methodologies:

Explanatory method: oral presentations by the supported professor, if necessary, with computer material.

Problem-based learning: developing active learning through problem solving, which confronts students to new situations in which they need to seek information and apply new knowledge for problem solving.

3. Evaluation procedures and weight of components in the final grade

3.1. Regular assessment

Final written review

During the course, 2 controls will be carried out to evaluate learning continuously. These controls will account for up to 60% of the final rating and a minimum of 20%. At the end of the course a final evaluation will be carried out that will include a recovery of part of the previous controls (up to 40%) + additional material (40%).

Assistance and participation in classroom practices

Periodic controls will represent at least 20% of the final rating. These controls may include: partial examinations, computer practices, job delivery or oral presentations.

It will be considered ¿not evaluated¿ only to those who have not attended any of the mandatory activities or have performed any of the qualifying activities.

3.1.1. List of evaluation activities

Evaluation activity

%

Final review

40 - 80

Continuous evaluation

20 - 60

At the beginning of the course students will be informed in detail of the detailed weight of each element of the evaluation.

3.2. Resit

The qualification corresponding to the extraordinary call will be the note obtained in the specific test performed on the date marked by the academic calendar.

It will be considered ¿not evaluated¿ only to those who have not attended any of the mandatory activities or have performed any of the qualifying activities.

3.2.1. List of evaluation activities

Evaluation activity

%

Final review

100

4. Proposed workplan

*This timetable is indicative.

Item

Type

Presence hours

Non-permanent hours

I

Theoretical classes

6


8

Lessons Practices / Seminars

2

II

Theoretical classes

3

4

Lessons Practices / Seminars

1

III

Theoretical classes

3

4

Lessons Practices / Seminars

1

IV

Theoretical classes

6

8

Lessons Practices / Seminars

2

V

Theoretical classes

6

8

Lessons Practices / Seminars

2

VI

Theoretical classes

6

8

Lessons Practices / Seminars

2

VII

Theoretical classes

6

8

Lessons Practices / Seminars

2


Curso Académico: 2024/25

742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)

19683 - CONJUNTOS Y NÚMEROS


Información de la asignatura

Código - Nombre:
19683 - CONJUNTOS Y NÚMEROS
Titulación:
742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)
Centro:
104 - Facultad de Ciencias
Curso Académico:
2024/25

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

Optativas Tipo A

1.2. Carácter

Optativa

1.3. Nivel

Grado (MECES 2)

1.4. Curso

2

1.5. Semestre

Segundo semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Español

1.8. Requisitos previos

Ninguno.

1.9. Recomendaciones

Ninguna.

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

-

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Emilio Franco Gomez

1.12. Competencias y resultados del aprendizaje

1.12.1. Competencias / Resultados del proceso de formación y aprendizaje

BÁSICAS

CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

 

GENERALES

CG1 - Aplicar los principios del método científico, con el fin de dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.

CG2 - Buscar e interpretar la información obtenida de las fuentes bibliográficas adecuadas

 

COMPETENCIAS TRANSVERSALES

CT1 - Poseer capacidad para desarrollar el pensamiento original y promover la capacidad de innovación, reconociendo y analizando un problema y planteando una estrategia científica para resolverlo.

CT2 - Ser capaz de adaptarse a nuevas situaciones, tomar decisiones y mostrar capacidad de emprendimiento, iniciativa y espíritu de liderazgo.

CT3 - Adquirir hábitos de trabajo en equipo, tanto en ambientes multi como interdisciplinares dentro del ámbito científico.

CT4 - Demostrar capacidad de organización y planificación, que permita la adaptación a problemas o situaciones científico-técnicas más o menos complejas, siempre desde el marco deontológico y el compromiso ético.

 

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CE1 - Utilizar correctamente la terminología científica (nomenclatura, lenguajes, convenciones, unidades etc.)

CE2 - Conocer y comprender las leyes y principios fundamentales de la Ciencia, aplicándolos a sus diversas áreas en estudio, para explicar y predecir la naturaleza, sus propiedades, fenómenos y en resumen resolver problemas.

CE3 - Utilizar las herramientas matemáticas más adecuadas para resolver problemas y proponer, validar e interpretar modelos de situaciones reales sencillas.

CE4 - Familiarizarse con los conceptos básicos, nomenclatura, técnicas y aplicaciones más importantes de la programación. Utilizar adecuadamente herramientas informáticas de análisis estadístico, cálculo numérico y simbólico, visualización gráfica, optimización etc. para procesar datos, calcular propiedades y resolver problemas.

CE5 - Conocer los principales problemas actuales y los retos futuros de las ciencias, así como las aplicaciones prácticas y las. implicaciones éticas y sociales de las mismas

1.12.2. Resultados de aprendizaje

  • Manejar con soltura el lenguaje moderno de las matemáticas (conjuntos, funciones, relaciones), reforzando su capacidad para el razonamiento lógico.
  • Entender y generar por su propia cuenta demostraciones matemáticas sencillas.
  • Manejar los distintos conjuntos de números que se utilizan en Matemáticas, sus operaciones y propiedades elementales.

1.12.3. Objetivos de la asignatura

  • Reforzar la capacidad del estudiante para el razonamiento lógico, en particular, para entender y generar por su propia cuenta demostraciones matemáticas.
  • Familiarizarse con los distintos conjuntos de números que se utilizan en Matemáticas, recorriendo el camino histórico desde los números naturales, a través de los enteros y los racionales y terminando con la construcción de los números reales y complejos.
  • Conocer los conceptos de cardinal y ordinal infinitos, y distinguir los conjuntos numerables de los que no lo son.
  • Estudiar la divisibilidad y las congruencias como antesala de algunos resultados sencillos de Teoría de Números.
  • Conocer y manejar las propiedades fundamentales de los polinomios y las funciones racionales

1.13. Contenidos del programa

  1. Conjuntos. Formas de especificar un conjunto. El Conjunto Vacío. Relación de Inclusión. Operaciones con conjuntos. Partes de un Conjunto. Números combinatorios. Teorema del binomio de Newton.
  2. Funciones. Producto cartesiano de dos conjuntos. Concepto de Función. Gráficas. Funciones inyectivas, sobreyectivas y biyectivas. Conjuntos finitos. Principio del palomar. Ejemplos. Composición de Funciones y Función Inversa. Comportamiento respecto a la unión, la intersección y el complementario.
  3. Relaciones de orden. Relación binaria sobre un conjunto. Propiedades reflexiva, simétrica, antisimétrica y transitiva. Relaciones de orden. Máximos, mínimos, elementos maximales y minimales, Cotas, supremos e ínfimos. Relaciones de orden total. Axioma de elección, conjuntos inductivos, lema de Zorn. Ejemplos y aplicaciones.
  4. Relaciones de equivalencia y cardinales. Relaciones de Equivalencia. Clases de equivalencia. Particiones y conjunto cociente. Funciones definidas en el conjunto cociente. Conjuntos equipotentes. Teorema de Cantor-Schröder-Bernstein. Idea de Cardinal. Conjuntos numerables y no numerables y sus propiedades. La hipótesis del continuo.
  5. Teoría de Números elemental. Operaciones binarias; grupos, anillos, cuerpos. Los Números Enteros. Propiedades de las operaciones y el orden en los enteros. Divisibilidad en los enteros. Congruencias módulo n. Teorema de la división, máximo común divisor y mínimo común múltiplo. Algoritmo de Euclides. Identidad de Bézout. Números Primos entre sí. Números Primos. Teorema de Euclides. Teorema Fundamental de la Aritmética. Ecuaciones diofánticas. Ecuaciones lineales en congruencias. Sistemas de congruencias y el teorema chino del resto. El teorema pequeño de Fermat. La Función φ de Euler y el teorema de Euler.
  6. Extensiones de Q. Los cuerpos R y C: Construcción de los números reales. Propiedad del supremo. Números complejos. Representación geométrica. Forma polar. Potencias y raíces de un número complejo. Raíces de la unidad.
  7. Polinomios. Anillos de polinomios. Grado de un polinomio. Teorema de la división. Ceros de un polinomio. Multiplicidad. Funciones polinómicas. Unidades y polinomios irreducibles. Factorización. El Lema de Gauss y sus consecuencias. Irreducibilidad en Z[X]. Criterio de Eisenstein. Teorema fundamental del álgebra. Polinomios irreducibles en C[X] y en R[X].

1.14. Referencias de consulta

Referencia principal:

- A. CÓRDOBA: La saga de los números. Editorial Crítica, Colección Drakontos, 2006.

Otras referencias:

- A. CUPILLARI: The Nuts and Bolts of Proofs, Third Edition (paperback). Academic Press , 2005.

- K. DEVLIN: Sets, functions, and logic: an introduction to abstract mathematics. Chapman & Hall, 1995.

- J. DORRONSORO y E. HERNÁNDEZ: Números, grupos y anillos. Addison Wesley Iberoamericana, 1996.

- P. J. ECCLES: An Introduction to Mathematical Reasoning: Numbers, Sets and Functions. Cambridge University Press, 1997.

- W. J. GILBERT, S. A. VANSTONE, An introduction to mathematical thinking: algebra and num-ber systems. Pearson Prentice Hall, 2005.

- P. HALMOS: Naive Set Theory. Springer, 1974.

- A. G. HAMILTON: Numbers, sets and axioms, the apparatus of mathematics. Cambridge Univer-sity Press, 1982.

- M. W. LIEBECK: A concise introduction to pure mathematics. CRC Press, Taylor & Francis group, 201.

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

 

#horas

Porcentaje de actividades presenciales

60

Porcentaje de actividades no presenciales

90

Esta asignatura se organiza mediante clases presenciales de teoría y prácticas  a las que se añaden las horas de trabajo personal del estudiante para el estudio y la resolución de ejercicios o trabajos planteados por el profesor. Las restantes horas se dedican a la realización de exámenes, controles intermedios u otras actividades.

 

En media semanal, las horas presenciales se distribuyen en:

3 horas de teoría (en las que se imparten los contenidos teóricos acompañados de ejercicios y ejemplos y se resuelven algunos de los problemas planteados a los estudiantes)

2 hora de prácticas (en las que se pretende una participación activa del estudiante a través de la resolución de ejercicios y problemas, presentaciones de trabajos, realización de controles intermedios, etc.)

El curso consta de las siguientes actividades: clases teóricas y prácticas de aula, tutorías y examen.

Las clases de aula incluyen la presentación de los contenidos teóricos, la discusión de ejemplos y la resolución de ejercicios prácticos. Durante las clases se desarrollan los conceptos y técnicas más importantes, que se aplican de manera continuada a la resolución de ejercicios y problemas.

Se dispone de una página web en la que se encuentran materiales auxiliares, ejemplos prácticos y ejercicios. Como sistema de apoyo a la docencia los estudiantes disponen de tutorías, previa petición de cita.

2.2. Relación de actividades formativas

 

Actividades presenciales

Nº horas

Clases teóricas en aula

30

Clases prácticas en aula

20

Prácticas con medios informáticos

2

Tutorías

2

Actividades de evaluación

6

2b. Metodologías Docentes:

Método expositivo: presentaciones orales por parte del profesor apoyadas, si fuera el caso, con material informático.

Aprendizaje basado en problemas: desarrollo de aprendizajes activos a través de la resolución de problemas, que enfrentan a los estudiantes a situaciones nuevas en las que tienen que buscar información y aplicar los nuevos conocimientos para la resolución de los problemas.

3. Sistemas de evaluación y porcentaje en la calificación final

3.1. Convocatoria ordinaria

Examen final escrito

Durante el curso se llevarán a cabo 2 controles para evaluar el aprendizaje de forma continuada. Estos controles supondrán hasta un 60% de la calificación final y un mínimo de un 20%. Al final del curso se efectuará una evaluación final que incluirá una recuperación de parte de los controles previos (hasta el 40%) + material adicional (40%).

Asistencia y participación en prácticas en aula

Los controles periódicos representarán, al menos, un 20% de la calificación final. Estos controles podrán incluir: exámenes parciales, prácticas con medios informáticos, entrega de trabajos o presentaciones orales.

 

Se considerará “No evaluado” solamente a quien no haya asistido a ninguna de las actividades obligatorias ni haya realizado ninguna de las actividades calificables.

3.1.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación

%

Examen final

40 - 80

Evaluación continua

20 - 60

Al inicio del curso se informará con detalle a los estudiantes del peso detallado de cada elemento de la evaluación.

3.2. Convocatoria extraordinaria

La calificación correspondiente a la convocatoria extraordinaria será la nota obtenida en la prueba específica realizada en la fecha marcada por el calendario académico.

Se considerará “No evaluado” solamente a quien no haya asistido a ninguna de las actividades obligatorias ni haya realizado ninguna de las actividades calificables.

3.2.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación

%

Examen final

100

4. Cronograma orientativo

*Este cronograma tiene carácter orientativo.

Tema

 Tipología  

 

Horas Presenciales

 

 

Horas no presenciales

 

I

Clases Teóricas

6


8

 

Clases Prácticas / Seminarios

2

II

Clases Teóricas

3

4

Clases Prácticas / Seminarios

1

III

Clases Teóricas

3

4

Clases Prácticas / Seminarios

1

IV

Clases Teóricas

6

8

Clases Prácticas / Seminarios

2

V

Clases Teóricas

6

8

Clases Prácticas / Seminarios

2

VI

 

Clases Teóricas

6

8

 

Clases Prácticas / Seminarios

2

VII

 

Clases Teóricas

6

 

8

Clases Prácticas / Seminarios

2