PROGRAMMA PROVVISORIO DEL CORSO DI ANALISI MATEMATICA

Prof. Lorenzo Giacomelli

a.a. 2009/2010

C.d.L. Ingegneria Gestionale (A-L)


28.09
Cenni sulla struttura dei numeri naturali, interi, razionali: operazioni, ordinamento, densita'. La "radice di 2" non e' un numero razionale. Numeri reali: operazioni, ordinamento, densita'. Maggiorante (minorante), massimo (minimo), estremo superiore (inferiore). Completezza dei numeri reali.
29.09 Radicali, potenze, esponenziali, logaritmi, grandezze trigonometriche. Valore assoluto. Disuguaglianza triangolare.
30.09 Funzione: dominio, codominio, immagine, grafico. Funzioni reali di una variabile reale. Funzione pari, funzione dispari. Funzione monotona.
01.10 Funzioni potenza, esponenziali, logaritmiche e loro grafici qualitativi. Funzione periodica, periodo. Funzioni trigonometriche e loro grafici qualitativi. Estremo superiore (inferiore) di una funzione. Utilizzo del grafico qualitativo di una funzione per la determinazione dei suoi estremi superiore e inferiore.

05.10
 Funzioni composte. Funzioni iniettive, suriettive. Funzioni invertibili, funzione inversa. Funzioni trigonometriche inverse e loro grafici qualitativi. Grafici qualitativi di funzioni composte: traslazioni, riscalamenti, riflessioni.
06.10
Funzioni valore assoluto, parte positiva, parte negativa e loro grafici qualitativi. Grafici qualitativi di funzioni composte con il valore assoluto. Massimo (minimo) assoluto. Distanza euclidea in R. Intorni. Massimo (minimo) locale. Punti di massimo (minimo) locale e assoluto.
07.10 Utilizzo del grafico qualitativo per la determinazione di massimi (minimi) locali e assoluti. R*, intorni di +infinito e -infinito. Punti di accumulazione. La funzione parte intera. Successioni.
08.10 Il concetto di limite. Definizione di limite di funzioni reali di una variabile reale. Unicita' del limite. Proprieta' elementari: permanenza del segno, operazioni. Limiti di funzioni potenza, esponenziali, logaritmiche, trigonometriche.

12.10
Confronto. Limite destro (sinistro). Limite per eccesso (per difetto). Aritmetizzazione parziale di R*.  Limite di funzione composta. Principio di induzione. Disuguaglianza di Bernoulli.
13.10 Limite di funzione monotona.  Il simbolo di Landau "o(1)" (o piccolo di 1). Algebra di "o(1)". Limiti notevoli di funzioni trigonometriche e trigonomentriche inverse.
14.10 Gerarchie di infiniti e infinitesimi. Il numero e.
15.10 Altri limiti notevoli. Funzioni iperboliche e iperboliche inverse.  Asintoto orizzontale, verticale.

19.10  Asintoti obliqui.  Teorema ponte e non esistenza di limiti. Continuita' . Continuita' di funzioni elementari (potenze, esponenziali, logaritmi, funzioni trigonometriche). Proprieta' elementari. Teorema degli zeri.
20.10/1 Risoluzione di (dis)equazioni mediante il metodo grafico. Teorema dei valori intermedi. Teorema di Weierstrass. Punti di discontinuita'.
20.10/2 Infinitesimi, infiniti e confronti. Ordine di infinitesimo e di infinito. Il simbolo "o" (o piccolo). Algebra degli "o".
21.10  Rapporto incrementale. Migliore approssimazione lineare e retta tangente. Derivabilita' e derivata. Derivata destra, sinistra, punto a tangente verticale, punto angoloso, cuspide.  Derivate di funzioni elementari.  Proprieta' elementari.

26.10 Derivata di funzione composta. Derivata di funzione inversa. Teorema di Fermat. Estremi locali e derivata prima. Teorema di Rolle. Teorema di Lagrange. Relazioni tra derivata prima e monotonia.
27.10 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".
28.10 Teorema di Cauchy. Teorema di de l'Hopital. Derivate di ordine superiore. Sommatorie. Polinomi di Taylor e di McLaurin.
29.10 Teorema di Peano. Applicazioni del teorema di Peano: calcolo di limiti, ordini di infinito e infinitesimo.

02.11 Il simbolo "~" (asintotico a). Funzioni convesse e concave. Relazioni fra derivata seconda e convessita'. Studio del grafico di una funzione reale di una variabile reale. Numeri complessi. Rappresentazione cartesiana dei numeri complessi: parte reale, parte immaginaria, operazioni, modulo, coniugio.
03.11
Rappresentazione trigonometrica dei numeri complessi: prodotto, potenze n-esime. Rappresentazione esponenziale. Radici n-esime. Teorema fondamentale dell'algebra.
04.11
Integrale (di Riemann) e integrabilita' (secondo Riemann). Alcune classi di funzioni integrabili. Proprieta' elementari. Teorema della media. Funzione integrale.
05.11 Teorema fondamentale del calcolo integrale. Funzione primitiva. Integrale indefinito. Integrazione per parti. Integrazione per sostituzione.

09.11 Integrazione di funzioni razionali. Alcune sostituzioni particolari.
10.11 Alcune sostituzioni particolari. Integrali definiti di funzioni definite a tratti.
11.11 Integrali impropri: calcolo diretto per alcuni campioni, criterio del confronto, criterio del confronto asintotico.
12.11 Integrali impropri: funzioni assolutamente integrabili in senso improprio, criterio di assoluta integrabilita'.

16.11
Successioni: richiami. Sottosuccessioni. Successioni ricorsive. Successione di Fibonacci. Sezione aurea. Metodo di Newton.
17.11  Progressione geometrica. Serie numeriche. Calcolo diretto di alcune somme: serie geometriche, serie di Mengoli, serie telescopiche. Condizione necessaria. Linearita'. Coda. Serie armonica.
18.11 Serie a termini positivi: carattere,  criterio del confronto, criterio del confronto asintotico. Studio del carattere di serie numeriche mediante applicazioni del teorema di Peano.
19.11. Criterio integrale. Serie armonica generalizzata. Criterio del rapporto, criterio della radice.

23.11 Convergenza assoluta. Serie a segno alterno e criterio di Leibnitz. Serie di Taylor. Formula del resto secondo Lagrange. Stima dell'errore di approssimazione di funzioni con polinomi di Taylor.
24.11 Funzioni da R^N in R^M. Curve. Insiemi di livello. Dominio naturale. Distanza in R^2, intorni (sferici). Punti di massimo e minimo locale per funzioni di due variabili. Coordinate polari.
25.11 Punti di accumulazione, punti interni, punti di frontiera, insiemi aperti, insiemi chiusi, frontiera. Funzioni da R^2 in R Definizione di limite e di continuita', proprieta' elementari, non esistenza di limiti, teorema di Weierstrass, derivate parziali.
26.11 Prodotto scalare. Gradiente. Derivate direzionali. Piano tangente.  Differenziabilita'. Proprieta' elementari. Teorema del differenziale. Derivate direzionali di funzioni differenziabili. Punti stazionari. Teorema di Fermat e conseguenze.

30.11 Derivate di ordine superiore. Teorema di Schwarz. Matrice Hessiana. Formula di Taylor al secondo ordine. Natura dei punti stazionari interni.
01.12 Massimo e minimo assoluto su domini chiusi e limitati. 
02.12 Integrali doppi su rettangoli: definizione, proprieta', formule di riduzione. Integrali doppi: il caso generale. Insiemi misurabili secondo Peano-Jordan. Integrabilita' di funzioni continue su insiemi misurabili. Domini normali. Formule di riduzione.
03.12 Domini normali. Formule di riduzione. Matrice jacobiana. Cambiamento di variabili negli integrali doppi.

09.12 Matrice jacobiana. Cambiamento di variabili negli integrali doppi. Domini ammissibili (ovvero scomponibili in domini normali).
10.12/1 Equazioni differenziali ordinarie: definizione, classificazione (ordine, linearita', omogeneita', forma implicita o esplicita, coefficienti). Equazioni differenziali ordinarie del primo ordine lineari.
10.12/2 Metodo della variazione della costante, metodo di somiglianza.
11.12 Equazioni differenziali del primo ordine a variabili separabili. Problema di Cauchy, teorema di Cauchy, intervallo massimale di esistenza di una soluzione. Riduzione dell'ordine di una ODE.


14.12
Equazioni differenziali ordinarie del secondo ordine lineari a coefficienti costanti: integrale generale dell'omogenea, metodo di somiglianza, metodo della variazione delle costanti.
15.12(3) Equazioni di Eulero. Curve cartesiane. Curve regolari. Versore tangente e versore normale a una curva regolare. Regola della catena per funzioni composte con curve.
16.12   Cenno agli integrali curvilinei di I specie.
17.12





In ciascuna settimana, la prima e la quarta lezione sono di 3 ore accademiche, la seconda e la terza di 2 ore accademiche.

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. McGraw-Hill 2007.



Idea del calendario basata sull'anno precedente (ma gli argomenti trattati vengono via via espunti).

Continuita' della funzione inversa. Condizione necessaria e sufficiente per l'esistenza del limite per funzioni di due variabili.