GEOMETRÍA DIFERENCIAL I
GRADO EN MATEMÁTICAS
Curso 2026/2027
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 08-06-26 13:26)- Código
- 142219
- Plan
- 2026
- ECTS
- 6.00
- Carácter
- OBLIGATORIA
- Curso
- 2
- Periodicidad
- Segundo Semestre
- Idioma
- ESPAÑOL
- Área
- GEOMETRÍA Y TOPOLOGÍA
- Departamento
- Matemáticas
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Coordinador/a
- Antonio López Almorox
- Grupo/s
- sin nombre
- Centro
- Fac. Ciencias
- Departamento
- Matemáticas
- Área
- Geometría y Topología
- Despacho
- M3317 del Edificio de la Merced
- Horario de tutorías
- De lunes a jueves de 13h a 14h.
- URL Web
- http://mat.usal.es
- alm@usal.es
- Teléfono
- 923 29 45 00 ext. 1562
2. Recomendaciones previas
Haber cursado las siguientes asignaturas del Grado: Álgebra Lineal I, Álgebra Lineal II, Análisis Matemático I, Análisis Matemático II, Análisis Matemático III, Álgebra, Topología. Esta asignatura usará también resultados que se ven en la asignatura Ecuaciones Diferenciales, que se imparte en el mismo cuatrimestre.
3. Objetivos
Objetivo General:
- Introducción y contacto inicial con la Geometría Diferencial riemanniana de R3. En particular, usar el cálculo diferencial e integral y la Topología para el estudio de curvas y superficies del espacio euclídeo tridimensional.
Objetivo específico:
El estudiante debe aprender y utilizar los conceptos geométricos y algunos resultados básicos que aparecen en el estudio de la Geometría Diferencial del espacio euclídeo y sus subvariedades diferenciables (curvas y superficies riemannianas). Mediante un breve desarrollo teórico y de adecuados y suficientes ejemplos, el estudiante deberá saber manejar tanto el lenguaje como las técnicas, de carácter local, propias de la asignatura. El énfasis de los aspectos locales de esta materia servirá de introducción y motivación al concepto de variedad diferenciable que podrá estudiarse en la asignatura de Geometría Diferencial II del tercer curso.
4. Competencias a adquirir | Resultados de Aprendizaje
Básicas / Generales | Conocimientos.
Conocimientos:
CON01: Analizar los conceptos y resultados fundamentales de la topología y de la teoría de espacios vectoriales, afines y proyectivos, aplicándolos en problemas geométricos.
CON04: Interpretar y utilizar los conceptos de curvas, superficies y variedades diferenciables en la modelización de fenómenos físicos.
CON06: Analizar y aplicar los fundamentos del cálculo diferencial e integral en funciones de una y varias variables reales.
CON18: Interpretar y modelizar fenómenos físicos mediante formulaciones matemáticas.
Específicas | Habilidades.
Habilidades:
HAB01: Evaluar e interpretar resultados matemáticos, formular conclusiones fundamentadas, resolver problemas y diseñar modelos matemáticos validados con herramientas adecuadas.
HAB02: Aplicar técnicas de modelado matemático en la resolución de problemas en distintos ámbitos científicos y productivos.
HAB07: Transferir y aplicar conocimientos matemáticos en entornos profesionales, incluyendo empresas y centros de investigación.
HAB08: Comunicar de manera efectiva conceptos matemáticos complejos, en entornos académicos y/o profesionales, mediante informes, presentaciones y visualización de datos.
Transversales | Competencias.
-
Competencias:
CMP01: Formular proposiciones matemáticas, construir y verificar demostraciones rigurosas, y refutar enunciados mediante contraejemplos utilizando el lenguaje matemático de manera precisa.
CMP02: Analizar y definir nuevos objetos matemáticos a partir de estructuras previas, identificando y abstrayendo sus propiedades esenciales.
CMP03: Comunicar con precisión información matemática, ideas, problemas y soluciones, adaptando el discurso a públicos especializados y no especializados, tanto de forma oral como escrita.
CMP04: Modelar matemáticamente fenómenos físicos e interpretar las implicaciones físicas derivadas de los modelos matemáticos.
CMP06: Evaluar e interpretar resultados matemáticos y extraer conclusiones fundamentadas utilizando herramientas matemáticas.
CMP10: Adquirir y aplicar de forma autónoma nuevos conocimientos y técnicas matemáticas en contextos reales.
5. Contenidos
Teoría.
Geometría diferencial de curvas del espacio euclídeo n-dimensional
- Curvas parametrizadas y campo de velocidades. Longitud de una curva. Reparametrización de una curva.
- Campos vectoriales con soporte una curva parametrizada. Paralelismo euclídeo y derivación covariante euclídea a lo largo de una curva. Referencias y fórmulas de Frenet.
- Estudio de las curvas planas y tridimensionales. Torsión y curvatura de una curva. Clasificación bajo movimientos euclídeos.
- Algunas propiedades globales de las curvas euclídeas.
Geometría diferencial de superficies del espacio euclídeo tridimensional
- Concepto de superficie. Ecuaciones paramétricas e implícitas. Espacio tangente en un punto a una superficie. Campos tangentes a una superficie. Elemento de área de una superficie.
- Primera y segunda forma fundamental. Ecuación de Gauss. Endomorfismo de Weingarten. Curvaturas y direcciones principales. Curvatura media y curvatura de Gauss. Clasificación de los puntos de una superficie.
- Curvaturas geodésica y normal. Teoremas de Euler y Meusnier. Geodésicas sobre una superficie.
- Teorema egregio de Gauss y ecuaciones de Codazzi-Mainardi. Contenido geométrico del teorema fundamental de la teoría de superficies.
- Algunas propiedades globales de las superficies del espacio euclídeo tridimensional: Enunciado y aplicaciones del teorema de Gauss-Bonnet.
Generalización al estudio de las hipersuperficies orientadas del espacio euclídeo n-dimensional Rn.
6. Metodologías Docentes
Se expondrá el contenido teórico del programa a través de clases presenciales, utilizando los libros de texto de referencia, que servirán para fijar los conocimientos necesarios para desarrollar las competencias previstas.
Las clases presenciales de problemas permitirán a los estudiantes profundizar en los conceptos desarrollados Para alcanzar tal fin, los estudiantes dispondrán, vía la plataforma Studium, de aquel material docente que se estime oportuno y en particular de los correspondientes enunciados de problemas con objeto de poder trabajar en ellos con antelación.
Con objeto de conseguir una mayor comprensión de los conceptos y destreza en las técnicas expuestas, se propondrán diferentes problemas y/o cuestiones teóricas a los estudiantes para cuya realización contarán con el apoyo del profesor en seminarios tutelados. Estos seminarios se tratarán de clases prácticas muy participativas en las que se fomentará la discusión y donde los estudiantes podrán compartir con sus compañeros las dudas que encuentren, estudiar diferentes alternativas para obtener solución a las mismas, compararlas y comenzar a desempeñar por sí mismos las competencias de la asignatura. La participación activa en estos seminarios, desarrollando las actividades que se propongan, será evaluable positivamente en la calificación final de la primera convocatoria.
Los estudiantes tendrán que desarrollar por su parte un trabajo personal de estudio y asimilación de la teoría y práctica de la asignatura con la resolución de otros problemas y con la preparación de sus trabajos, para alcanzar con éxito las competencias previstas.
A lo largo del curso, se establecerán dos pruebas de evaluación continua con las que tanto el profesorado como los propios estudiantes podrán valorar la adquisición de las competencias parciales alcanzadas.
7. Distribución de las Metodologías Docentes
8. Recursos
Libros de consulta para el alumno.
- M.P. do Carmo: Geometría Diferencial de curvas y superficies. Alianza Universidad Textos. Volumen 135. 1990.
- M. Á. Hernández Cifre y J. A. Pastor González: Un curso de Geometría Diferencial. Teoría, problemas, soluciones y prácticas con ordenador. CSIC. Madrid, 2010.
- K. Tapp: Differential Geometry of Curves and Surfaces. Undergraduate Texts in Mathematics. Springer, 2016
- J. M. Rodríguez-Sanjurgo y J. M. Ruíz: Introducción a la Geometría Diferencial I: Curvas. Editorial Sanz y Torres. 2012.
- J. M. Rodríguez-Sanjurgo y J. M. Ruíz: Introducción a la Geometría Diferencial II: Superficies. Editorial Sanz y Torres. 2019.
- J. Manuel Gamboa, A.F. Costa y A. M. Porto: Notas de Geometría Diferencial de curvas y superficies: Teoría y ejercicios. Editorial Sanz y Torres. 2005.
Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.
- A. Gray, E. Abbena y S. Salamon: Modern differential geometry of curves and surfaces with mathematica (3ª edición). Editorial Chapman and Hall/ CRC. 2006.
- B. O’ Neill: Elementos de Geometría Diferencial. Editorial Limusa Wesley. 1972.
- S. Montiel y A. Ros: Curvas y superficies. Proyecto Sur de Ediciones SL. 1996.
- W. Kühnel: Differential Geometry. Curves-Surfaces-Manifolds. Second Edition. Student Mathematical Library. Vol. 16. American Mathematical Society. 2006.
9. Evaluación
Criterios de evaluación.
La evaluación de la adquisición de las competencias y resultados de aprendizaje de la materia se basará fundamentalmente en el trabajo continuado del estudiante, controlado periódicamente su participación en los distintos seminarios, mediante los controles presenciales, así como con un examen final.
Primera convocatoria. Para calcular la calificación final de la primera convocatoria se utilizará la siguiente ponderación:
- Controles: 36%.
- Participación activa en los seminarios: 4%.
- Examen final: 60%.
Además, se requerirá una nota mínima de 2.5 (sobre 10) en cada parte (teórica y problemas) del examen final. En caso de no superar este mínimo, la calificación final que figurará en actas será la nota del examen.
Segunda convocatoria. Aquellos estudiantes que mediante este sistema de evaluación no superen la asignatura tendrán la posibilidad de ser reevaluados. Se realizará un examen de recuperación de características similares al examen final de la convocatoria ordinaria. Con carácter general, la calificación de esta convocatoria de recuperación se obtendrá mediante la ponderación del 20% de evaluación continua (controles y participación en los seminarios) con el 80% del examen de recuperación, o bien únicamente con la nota del examen de recuperación si ésta última es superior a la media ponderada anterior indicada. El estudiante que no se presente al examen de recuperación se considerará “no presentado”.
Sistemas de evaluación.
Participación activa en los seminarios: se valorará con un 4% de la nota final dicha participación en los seminarios, así como en la realización optativa de propuestas que complementen esta actividad.
Controles de evaluación: se realizarán a lo largo del cuatrimestre dos pruebas escritas presenciales con las que se valorará la adquisición de competencias alcanzadas por el estudiante. La media aritmética de estas pruebas de evaluación continua constituirá el 36% de la calificación final de la asignatura en la primera convocatoria y el 20% en la segunda.
Examen final: al final del cuatrimestre se realizará un examen global de la asignatura donde se valorará la adquisición de las competencias de carácter teórico y práctico. El examen constará de una parte teórica y otra de problemas cuyos pesos respectivos en el examen serán del 40% y 60%. Este examen contará un 60% de la calificación final de la asignatura (primera convocatoria), y se exigirá un mínimo del 35% de la nota para aprobar la asignatura.
Examen de recuperación: se realizará un examen de recuperación de características similares al examen final de la convocatoria ordinaria (teoría 40% y problemas 60%). La calificación de esta segunda convocatoria se obtendrá mediante la ponderación del 20% de las pruebas de evaluación continua (suma de los controles y la participación en los seminarios) con el 80% del examen de recuperación.
Recomendaciones para la evaluación.
Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas. En cierto sentido, las actividades de evaluación continua deben ser entendidas también como una auto-evaluación de cada estudiante permitiéndole analizar su propia evolución en el aprendizaje y la adquisición de competencias.
