LEZIONI  DEL CORSO DI ANALISI MATEMATICA 1

Proff. Lorenzo Giacomelli e Christian Casalvieri

a.a. 2015/2016

C.d.L. Ingegneria Aerospaziale -  Canale A-K



I punti del programma si intendono comprensivi di definizioni, enunciati, esempi, contresempi, applicazioni e, per le parti sottolineate, dimostrazioni.

Testo consigliato: Bertsch, Dal Passo, Giacomelli. Analisi Matematica, seconda edizione. McGraw-Hill, 2011.




28.09 Cenni sulla struttura dei numeri naturali, interi, razionali: operazioni, ordinamento, densità. La "radice di 2" non è un numero razionale. Numeri reali: operazioni, ordinamento, densità. Intervalli. Rappresentazione cartesiana di R. Maggiorante (minorante), insieme superiormente (inferiormente) limitato, insieme limitato.
29.09 Massimo (minimo), estremo superiore (inferiore). Completezza dei numeri reali. Radice n-esima. Potenze con esponente reale. Logaritmi. Quantità trigonometriche.
30.09 Funzione: dominio, codominio, immagine, grafico. Relazioni tra grafico, dominio e immagine.  Funzioni reali di una variabile reale. Successioni. Funzioni monotone. Funzione segno.
02.10 Funzioni iniettive, suriettive, biettive. Relazione tra iniettivita` e monotonia. Funzione pari, funzione dispari. Funzioni potenza: proprieta` e grafici qualitativi.

05.10 Funzione parte intera. Funzione parte decimale. Funzione periodica, periodo. Funzioni potenza, esponenziali e trigonometriche: proprieta` e grafici qualitativi.
06.10 Funzioni composte. Monotonia di funzioni composte. Funzione (superiormente, inferiormente) limitata, massimo e minimo globale (o assoluto). Estremo superiore e inferiore di una funzione nel suo dominio naturale.
07.10  Caratterizzazione dell'estremo superiore e inferiore. Estremo superiore e inferiore di una funzione in un sottoinsieme del dominio naturale. Intorni. Valore assoluto. Distanza euclidea in R. Massimo (minimo) locale. Punti di massimo (minimo) locale o relativo. Funzioni invertibili, funzione inversa.
08.10 Prima relazione fra invertibilità e monotonia. Funzioni trigonometriche inverse. Funzioni logaritmiche: proprieta` e grafici qualitativi. R*, intorni di +infinito e -infinito. Punti di accumulazione. 

12.10
   Il concetto di limite. Definizione di limite di funzioni reali di una variabile reale. Verifica del limite con l'utilizzo della definizione. Unicita` del limite. Limite destro (sinistro). Relazione tra limite, limite destro e limite sinistro. Non esistenza del limite.
13.10  Permanenza del segno. Operazioni con i limiti. Limite di funzione monotona. Limiti di funzioni potenza, esponenziali, logaritmiche, trigonometriche.
14.10 Limiti di funzioni logaritmiche e trigonometriche. Aritmetica parziale di R* (I parte). Limite di funzioni razionali. Limite di funzione composta.
16.10 Teorema del confronto. Aritmetica parziale di R* (II parte). Forme indeterminate.  Funzioni infinitesime, funzioni infinite. Il simbolo di Landau "o(1)" (o piccolo di 1). Algebra di "o(1)".

19.10  Limiti notevoli di funzioni trigonometriche e trigonometriche inverse. Disuguaglianza di Bernoulli. Gerarchie di infiniti.
20.10 (CC) Confronto tra infiniti per successioni.  Il numero e. Altri limiti notevoli per successioni.
21.10 (CC)  Serie numeriche. Calcolo diretto di alcune somme: serie geometriche, serie di Mengoli, serie telescopiche. Condizione necessaria per la convergenza di una serie. Linearità. Comportamento della coda di una serie.
22.10 (CC)  Serie a termini positivi: carattere. Carattere della serie armonica generalizzata e della serie di Abel. Criterio del confronto.

26.10
(CC) Criterio del confronto asintotico.  Criterio del rapporto, criterio della radice.
27.10 (CC)  Serie a segno alterno e criterio di Leibnitz. Convergenza assoluta.
28.10
Altri limiti notevoli Calcolo di limiti. Asintoto orizzontale, verticale, obliquo.
29.10 Funzioni iperboliche. Confronto tra funzioni infinite e tra funzioni infinitesime.  Il simbolo "o(g)" (o piccolo di g). Algebra di "o(g)".

02.11  (CC) Numeri complessi. Rappresentazione cartesiana dei numeri complessi: parte reale, parte immaginaria, operazioni, modulo, coniugio.
03.11 (CC) Coordinate polari. Rappresentazione trigonometrica dei numeri complessi. Prodotto, potenze n-esime. Rappresentazione esponenziale.
04.11 (CC) Esercizi di riepilogo su numeri complessi e serie numeriche.
05.11 (CC)  Continuità. Continuità delle funzioni elementari. Proprietà elementari. Punti di discontinuità. Teorema degli zeri.

09.11 Risoluzione di (dis)equazioni mediante il metodo grafico. Teorema dei valori intermedi. Monotonia e invertibilità su intervalli. Teorema di Bolzano-Weierstrass. Sottosuccessioni. Teorema ponte e non esistenza di limiti. Ogni successione limitata ammette una sottosuccessione convergente. Teorema di Weierstrass in un intervallo.
10.11   Rapporto incrementale. Migliore approssimazione lineare e retta tangente. Derivabilità e derivata. Derivate di funzioni elementari. Funzioni non derivabili. Punto a tangente verticale.
11.11  Punto angoloso, cuspide. Derivata destra, sinistra.  Proprietà elementari. Derivata di funzione composta.
12.11 Derivata di funzione inversa. Teorema di Fermat. Estremi locali e derivata prima. Teorema di Rolle.

16.11 Teorema di Lagrange.Relazioni tra derivata prima e monotonia. Determinazione di estremo superiore, estremo inferiore ed eventuali massimi e minimi locali o assoluti. Studio del grafico di una funzione reale di una variabile reale nell'ipotesi di "minimo numero di flessi".
17.11  Derivate di ordine superiore. Funzioni convesse e concave. Relazioni fra derivata seconda e convessità. Punti di flesso.   Teorema di Cauchy.
18.11 Teorema di de l'Hospital. Polinomi di Taylor e di McLaurin.
19.11 Teorema di Peano.

23.11(CC)  Applicazioni del Teorema di Peano: calcolo dei limiti.
24.11 (CC) Studio del carattere di serie numeriche mediante applicazioni del teorema di Peano.
25.11  Applicazioni del Teorema di Peano: natura dei punti critici interni mediante il segno della derivata seconda. Integrale (di Riemann) e integrabilità (secondo Riemann). Integrale e area con segno. Funzioni non integrabili. Alcune classi di funzioni integrabili.
26.11 Proprietà elementari. Teorema della media. Funzione integrale. Funzioni integrali di funzioni costanti a tratti.


30.11  Teorema fondamentale del calcolo integrale. Funzione primitiva. Integrali indefiniti.
01.12 (CC) Proprietà. Integrali definiti di funzioni definite a tratti.
02.12 (CC) Integrazione per parti. Integrazione di funzioni razionali.
03.12 (CC) Integrazione per sostituzione. Alcune sostituzioni particolari.

07.12 Formula del resto di Lagrange. Serie di Taylor. Funzioni analitiche. Approssimazione di funzioni mediante polinomi.
08.12 FESTIVITA' NAZIONALE
09.12 Integrali impropri su intervalli illimitati e/o di funzioni non limitate. Calcolo diretto per alcuni campioni.
10.12 Integrali impropri: criterio del confronto, criterio del confronto asintotico.

14.12 Integrali impropri: aassoluta integrabilità, criterio di assoluta integrabibilità. Criterio integrale per le serie numeriche. Studio di funzioni integrali: estremi locali, limiti attraverso il teorema di de l'Hopital, composizione e derivazione.
15.12 Ordine di infinito e ordine di infinitesimo.
16.12 Elementi di topologia in R: punto interno, punto esterno, punto di frontiera; interno, chiusura e frontiera di un insieme; insieme aperto, insieme chiuso. Ogni insieme chiuso e limitato ammette massimo e minimo. Insieme compatto (per successioni). Caratterizzazione dei compatti di R. Teorema di Weierstrass su insiemi compatti. Funzioni Lipschitziane.
17.12 Il numero e. Esercizi di riepilogo.




CALENDARIO DEL CORSO DI ANALISI MATEMATICA DELL'ANNO PRECEDENTE. GLI ARGOMENTI SVOLTI (QUI E/O NEL LABORATORIO) VENGONO VIA VIA ESPUNTI