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Integración en varias variables y aplicaciones elementales

Este otoño estoy enseñando la "segunda mitad" del curso estándar de cálculo multivariable de nivel universitario: el foco está en las integrales dobles y triples, las integrales de trayectoria, el teorema de Green, el teorema de Stokes y el teorema de la divergencia. Al parecer, esto no suele ser suficiente para llenar todo el semestre, y me han dicho que otros profesores suelen utilizar las dos últimas semanas más o menos para introducir brevemente otro tema, a menudo una breve discusión de funciones de una variable compleja.

Parece que tengo vía libre para hacer lo que quiera con esas dos últimas semanas (dentro de lo razonable), así que he pensado en solicitar sugerencias a MO. Me gustaría elegir un tema que esté al menos algo relacionado con el resto del curso; aparte de la idea del análisis complejo también estoy considerando una breve introducción a las ecuaciones de Maxwell. Por supuesto, debería ser adecuado para estudiantes de matemáticas, física, ingeniería y economía (en su mayoría de segundo año, creo). Cualquier idea será apreciada.

La pregunta no tiene realmente una respuesta correcta, así que la he convertido en una wiki comunitaria. Me doy cuenta de que esto no es realmente una pregunta de investigación, pero creo que es probable que sea relevante para muchos usuarios de MO y que la comunidad de MO es la única adecuada para responderla. Espero que mi historial demuestre que no publico preguntas aquí a la ligera.

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Peter Puntos 1681

El tiempo dedicado a la ecuación del calor estaría bien empleado: $$\frac{\partial u}{\partial t} = \alpha \nabla^2 u$$
           Wikipedia image on heat equation
           ( <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_equation" rel="nofollow noreferrer">Imagen de Wikipedia </a>gracias a Oleg Alexandrov)

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mattbasta Puntos 296

La probabilidad y la estadística tienen una amplia gama de aplicaciones para un curso de cálculo multivariable de nivel universitario. Todos los conceptos de integración previamente enseñados podrían ilustrarse, por ejemplo, derivando la distribución normal multivariante, sus propiedades o las propiedades de sus transformadas... Hay un buen libro con muchas ilustraciones para ese propósito:

http://www.amazon.com/Advanced-Calculus-Applications-Statistics-Khuri/dp/0471534595

Además, la mayoría de las carreras mencionadas (matemáticas, física, ingeniería y economía) están expuestas a la probabilidad o la estadística en algún momento.

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