Programma di Analisi Matematica

A.A. 2013/2014

(Corso di laurea in Informatica)

Prof. Patrizia di Gironimo

 

1 – Teoria degli insiemi

-         Insiemi: definizioni e proprietà

-         Relazioni: relazioni tra insiemi; massimi e minimi; maggioranti e minoranti; definizione e proprietà caratteristiche dell’estremo superiore e inferiore; operazioni tra insiemi

2 – Insiemi numerici

-         Insiemi numerici e cardinalità: insiemi N, Z, Q, R, C

-         Principio di induzione

-         Numeri reali: definizioni e proprietà; Assioma di Dedekind; proprietà di Archimede; teorema sulla non completezza di Q; sezione di R ed elemento separatore; densità di Q in R

-         Numeri complessi: definizioni e proprietà; forma algebrica e forma trigonometrica di un numero complesso; radici n-esime di numeri complessi; formule di De Moivre

3 – Trigonometria

-         Richiami di trigonometria

-         Formule: di addizione e sottrazione; di duplicazione; di prostaferesi; di bisezione

-         Disequazioni: disequazioni trigonometriche

4 – Funzioni reali

-         Funzioni reali: intervalli ed intorni; grafici e proprietà geometriche delle funzioni; invertibilità di una funzione; funzioni composte

-         Funzioni limitate: definizioni; estremo inferiore e superiore di una funzione; punti di massimo e di minimo di una funzione

-         Funzioni monotone: definizioni; teorema sull’invertibilità delle funzioni strettamente monotone

5 – Funzioni elementari

-         Funzioni elementari: definizioni e proprietà; funzione valore assoluto; funzione potenza; funzione radice; funzione esponenziale; funzione logaritmo; funzioni trigonometriche;

-          funzioni trigonometriche inverse

6 – Successioni Numeriche

       Successioni: definizioni; successioni convergenti, divergenti; successioni limitate; successioni monotone

       Limiti di successioni: definizione; teorema dell’unicità del limite; teorema sulla limitatezza delle successioni convergenti

       Teoremi sui limiti: operazioni con i limiti; forme indeterminate

       Teoremi di confronto: teorema della permanenza del segno e corollari; teorema dei carabinieri

       Limiti delle successioni monotone: teorema di regolarità delle successioni monotone; il numero e

       Successioni estratte: definizione e proprietà; teorema sulla convergenza di estratte di successioni convergenti; teorema di Bolzano – Weierstrass

       Successioni di Cauchy: definizione; teorema sulla convergenza delle successioni di Cauchy

7 – Limiti di Funzione

       Definizioni e proprietà: punto di accumulazione e punto isolato; definizione di limite, limite destro e sinistro; teorema dell’unicità del limite

       Operazioni sui limiti: limite della somma, differenza, prodotto e quoziente di funzioni (senza dimostrazione);  limiti di funzioni composte (senza dimostrazione)

       Legame tra limiti di funzioni e limiti di successioni

       Funzioni continue

       Discontinuità: punti di discontinuità

       Proprietà delle funzioni continue: teorema della permanenza del segno e corollari; teorema dell’esistenza degli zeri; teorema di Bolzano o dell’esistenza dei valori intermedi; teorema di Weierstrass (senza dimostrazione)

       Continuità e invertibilità: criterio di continuità per le funzioni monotone; monotonia delle funzioni continue e invertibili su intervalli (senza dimostrazione); teorema di continuità delle funzioni monotone definite su intervalli; teorema di monotonia delle funzioni continue e invertibili su intervalli (senza dimostrazione); teorema di continuità delle funzioni inverse

       Limiti notevoli

       Confronti e stime asintotiche: ordine degli infiniti; funzioni asintotiche

8 – Derivate

       Derivata: premesse e definizioni; significato geometrico della derivata; derivata destra e sinistra; continuità delle funzioni derivabili

       Operazioni con le derivate: derivazione della somma, differenza, prodotto e quoziente di funzioni derivabili (senza dimostrazione); derivate delle funzioni composte (senza dimostrazione)

       Derivate delle funzioni elementari

9 – Applicazioni delle derivate

       Massimi e minimi relativi: definizioni; teorema di Fermat; teoremi di Rolle e Lagrange; conseguenze del teorema di Lagrange

       Funzioni crescenti e decrescenti: criterio di monotonia e di stretta monotonia

       Funzioni convesse e concave: definizioni; criterio di convessità; punti di flesso

       Teoremi di L’Hopital: primo e secondo teorema di L’Hopital; utilizzo di teoremi di L’Hopital nella risoluzione delle forme indeterminate

       Studio del grafico di una funzione

       Formula di Taylor: resto di Peano; uso della formula di Taylor nel calcolo di limiti

10 – Integrali

       Il metodo di esaustione, integrazione secondo Riemann: definizione di integrale definito; caratterizzazione delle funzioni integrabili (senza dimostrazione); proprietà degli integrali indefiniti; teorema della media

       Uniforme continuità: definizione; teorema di Cantor (senza dimostrazione); integrabilità delle funzioni continue

       Teorema fondamentale del calcolo integrale: funzione integrale

       Primitive: definizione di primitiva; caratterizzazione delle primitive di una funzione in un intervallo; formula fondamentale del calcolo integrale; integrale indefinito

       Regole di integrazione: integrazione per decomposizione in somma; integrazione per parti e per sostituzione; integrazione delle funzioni razionali e irrazionali

       Integrali impropri: definizioni e proprietà

11 – Funzioni di più variabili reali

       Funzioni di due variabili: dominio e grafico

       Limiti e continuità

       Derivate parziali e gradiente

       Derivate successive; teorema di Schwarz (senza dimostrazione)

       Massimi e minimi relativi

12 – Serie numeriche

       Definizioni ed esempi: condizione necessaria per la convergenza di una serie; criterio di Cauchy per le serie

       Serie a termini non negativi

       Serie geometrica

       Serie armonica

       Criteri di convergenza per le serie a termini positivi: criterio del confronto; criterio degli infinitesimi; criterio del rapporto; criterio della radice

       Serie alternate: criterio di convergenza di Leibniz (senza dimostrazione)

       Convergenza assoluta: teorema sulla convergenza assoluta

Testi consigliati

P.Marcellini, C.Sbordone - Elementi di analisi matematica uno - Liguori editore

P.Marcellini, C.Sbordone - Elementi di analisi matematica due - Liguori editore

P.Marcellini, C.Sbordone - Esercitazioni di matematica Volume 1 Parte prima - Liguori editore

P.Marcellini, C.Sbordone - Esercitazioni di matematica Volume 1 Parte seconda - Liguori editore

Alvino, Carbone, Trombetti - Esercitazioni di matematica - Liguori editore

Bramanti, Pagani, Salsa - Analisi Matematica uno - Zanichelli editore