Objectivos e Programa da disciplina
de
TÓPICOS DE MATEMÁTICA
ELEMENTAR
Ano lectivo de 2002/03
António Machiavelo
Objectivos
Esta disciplina tem como principais objectivos: aprofundar
os conhecimentos sobre os diversos tipos de números (inteiros, racionais,
reais e complexos), solidificando alguns dos conhecimentos adquiridos no
ensino secundário; fornecer algumas das ferramentas básicas
que são utilizadas em muitas das outras disciplinas do curso de
Matemática e Matemática Aplicada à Tecnologia. Nomeadamente,
são apresentados os resultados básicos de aritmética
racional, factos elementares sobre a representação de um
racional em dízima infinita, as noções de número
algébrico e de número transcendente, e história do
aparecimento dos números complexos e aplicações destes
à geometria do plano. Paralelamente, são dadas as noções
básicas de teoria dos conjuntos e de cardinalidade.
Programa
I. Os Inteiros: elementos de Teoria dos Números.
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Números Perfeitos.
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Algumas ferramentas básicas: o algoritmo de divisão,
o algoritmo de Euclides e os teoremas binomial e multinomial.
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Os números primos: infinidade do conjunto dos números
primos; alguns exemplos de resultados conhecidos assim como questões
em aberto sobre os números primos.
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Congruências: propriedades básicas-
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O "pequeno" teorema de Fermat e a sua generalização
por Euler.
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Cálculo de phi(n), a função de
Euler, em termos da factorização de n em números
primos.
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Inversos módulo n.
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O código RSA.
II. Os Racionais e os Reais.
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Generalidades sobre os números racionais.
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O teorema de Pitágoras e os números irracionais.
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Números algébricos e números trancendentes.
III. Os Infinitos de Georg Cantor.
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Conjuntos equipotentes: definição e exemplos.
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Conjuntos numeráveis: exemplos e resultados básicos
(reuniões e produtos finitos de conjuntos numeráveis são
numeráveis).
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Numerabilidade do conjunto dos números algébricos
e não-numerabilidade do conjunto dos números reais.
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Teorema de Schroder-Bernstein.
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Paradoxos da teoria dos conjuntos e a sua importância
histórica.
IV. Os Complexos
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Descrição detalhada da introdução
histórica dos números complexos: fórmula resolvente
do terceiro grau e observações de Cardano e de Bombelli.
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Digressão trigonométrica: as fórmulas
de adição do seno e do coseno.
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Representação geométrica dos números
complexos.
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Raízes da unidade e raízes de um número
complexo.
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O conjugado e o módulo.
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Significado geométrico da soma e produto de complexos.
Aplicações geométricas dos números complexos.