PROGRAMMA DEL CORSO DI ANALISI MATEMATICA

Prof. Lorenzo Giacomelli

a.a. 2000/2001

C.C.L. Informatica (A-Ci)

Introduzione. Cenni sulla struttura dei numeri naturali, interi, razionali e reali. Estremo superiore ed inferiore. Valore assoluto. Numeri complessi (forma algebrica, trigonometrica ed esponenziale dei numeri complessi; potenze, radici, polinomi, esponenziali; equazioni in campo complesso). Cenni al teorema fondamentale dellÌalgebra.
 
 

Successioni e serie numeriche. Il concetto di limite e le sue proprietà. Successioni monotone. La definizione di asintotico. Alcuni limiti notevoli. Il concetto di serie e le sue proprietà. Serie a termini non negative e criteri di convergenza (criterio del rapporto, della radice, del confronto e del confronto asintotico). Serie a termini di segno qualunque: assoluta convergenza e criterio di Leibniz.
 
 

Limiti e continuità delle funzioni di una variabile. La nozione di limite e sue proprietà. Continuità. Funzioni elementari (potenze reali, esponenziali, logaritmi, funzioni trigonometriche, funzioni iperboliche). Funzioni discontinue. Funzioni composte e funzioni inverse. Funzioni trigonometriche inverse (arcocoseno, arcoseno, arcotangente). Infinitesimi ed infiniti.
 
 

Calcolo differenziale per funzioni di una variabile. Il concetto di derivata e sue proprietà. Derivate elementari. Derivata della funzione composta e della funzione inversa. Caratterizzazione delle funzioni costanti su intervalli. Teorema di Lagrange. Estremi locali. Derivate di ordine superiore: concavità e convessità. Studio del grafico di una funzione di variabile reale. Teorema di De LÌHopital. La definizione di "o" piccolo. Formula di Taylor (cenni alle serie di Taylor).
 
 

Teoria dellÌintegrazione I. Definizione dellÌintegrale di Riemann e sue proprietà. Significato geometrico. Teorema della media e I0 Teorema fondamentale del calcolo integrale. Integrale indefinito: funzioni primitive e loro caratterizzazione. Funzione integrale: II0 Teorema fondamentale del calcolo integrale. Alcuni metodi di integrazione (integrali elementari, decomposizione in somma, per parti, per sostituzione, funzioni razionali, funzioni trigonometriche). Integrali impropri: criteri di convergenza al finito e allÌinfinito.
 
 

Equazioni differenziali. Equazioni a variabili separabili: teorema di esistenza e unicità. Equazioni lineari: teorema di esistenza e unicità, teorema di struttura delle soluzioni dellÌequazione omogenea, struttura delle soluzioni dellÌequazione completa, metodo della variazione delle costanti.
 
 

Curve nel piano e nello spazio. Definizione di curva regolare. Versore tangente e retta tangente ad una curva nel piano e nello spazio. Lunghezza di una curva. Integrale curvilineo di funzioni continue. Curve equivalenti.
 
 

Calcolo differenziale per funzioni di 2 o 3 variabili. Nozione di limite e continuità. Derivate parziali e gradiente; derivate direzionali. Differenziabilità e piano tangente. Proprietà delle funzioni differenziabili e teorema del differenziale totale. Derivate di ordine superiore e teorema di Schwarz. Matrice Hessiana e Laplaciano. Formula di Taylor (al secondo ordine). Studio dei massimi e minimi liberi.
 
 

Cenni alla teoria dellÌintegrazione II. Matrice Jacobiana. Trasformazioni di coordinate (trasformazione dellÌelelmento di volume). Insiemi semplici. Integrali di funzioni continue di due e tre variabili variabili: teorema di riduzione, proprietà dellÌintegrale, teorema di cambiamento di variabile.

Testi consigliati: Bramanti ? Pagani ? Salsa. Matematica: calcolo infinitesimale e algebra lineare. Zanichelli ed.

N.B. Durante il corso sono stati assegnati numerosi esercizi da risolvere a casa, ad integrazione degli argomenti svolti.