Diario del Corso di Analisi Matematica I Corso di Laurea in Matematica - Università della Basilicata |
- 17/10/2000 (2 ore): Introduzione al corso. Test sulle conoscenze
preliminari degli studenti. Richiami sulle disequazioni e sulla
geometria analitica. Irrazionalita' di sqrt(2): necessita'
dell'introduzione dei numeri reali.
- 18/10/2000 (1 ora): Richiami sugli insiemi numerici N,
Z, Q. L'insieme R dei numeri reali: idea
intuitiva. Cenni all'assiomatica di R.
L'assioma di completezza.
- 19/10/2000 (1 ora): Estremo superiore. Equivalenza tra l'assioma
di completezza e l'esistenza dell'estremo superiore.
- 24/10/2000 (1 ora): Caratterizzazione dell'estremo superiore.
Principio di induzione.
- 25/10/2000 (1 ora): Esistenza della radice quadrata. Somma di una
progressione geometrica (ed applicazioni "finanziarie")
- 26/10/2000 (1 ora): Proprietà di Archimede. Densità
dei razionali in R. Funzioni, dominio, codominio.
- 31/10/2000 (1 ora): Grafico di una funzione. Iniettività e
suriettività. Funzione inversa. Funzioni crescenti e decrescenti.
Esempi.
- 8/11/2000 (1 ora): Potenze ad esponente intero e razionale.
Definizione di esponenziale reale, principali proprietà e grafico.
Funzione logaritmo.
- 9/11/2000 (2 ore): Relazione tra il grafico di una funzione e
quello della sua inversa. Grafico e proprietà della funzione
logaritmo. Misura degli angoli in radianti. Funzioni trigonometriche
elementari. Loro grafici, proprietà di simmetria e formule di
addizione.
- 14/11/2000 (2 ore): Funzioni trigonometriche inverse e loro
grafici. Alcune disuguaglianze per la funzione seno. Comportamento della
funzione sin(x)/x nelle vicinanze di 0(*).
Concetto intuitivo
di limite, prime proprietà, limite della somma e del prodotto.
Limite di una funzione polinomiale.
- 15/11/2000 (2 ore): Esempi di funzioni che non ammettono limite.
Limite destro e sinistro. Punti di accumulazione di un insieme.
Definizione formale di limite. Unicità del limite, permanenza del
segno, teorema dei carabinieri(*).
- 16/11/2000 (1 ora): Una funzione che ha limite finito
è limitata in un intorno del punto(*).
Limiti di somma, prodotto, rapporto. Definizione di limiti infiniti e di
limiti all'infinito.
- 21/11/2000 (1 ora): Successioni e loro limiti. Definizioni,
commenti ed esempi.
- 22/11/2000 (1 ora): Caratterizzazione dei limiti di
funzione tramite le successioni(*).
Teorema sul limite di una successione monotona(*). Il numero
di Nepero(*).
- 23/11/2000 (1 ora): Alcuni limiti fondamentali che coinvolgono il
numero e. Definizione di continuità. Classificazione delle
discontinuità di una funzione.
- 28/11/2000 (1 ora): Continuità delle funzioni elementari.
Definizione di continuità su un dominio reale qualunque.
Limiti fondamentali: (ex-1)/x e log(1+x)/x
tendono a 1 quando x tende a 0.
- 29/11/2000 (1 ora): Teorema di esistenza degli zeri e
sua dimostrazione(*).
- 30/11/2000 (1 ora): Teorema dei valori intermedi. Sottosuccessioni.
Teorema di Bolzano-Weierstrass(*).
- 5/12/2000 (1 ora): Dimostrazione del teorema di
Bolzano-Weierstrass. Teorema di Weierstrass(*).
- 6/12/2000 (1 ora): Continutà dell'inversa di una funzione
strettamente monotona e continua su un intervallo.
- 7/12/2000 (1 ora): Derivata di una funzione: definizione,
significato geometrico, interpretazione fisica, interpretazione nelle
scienze applicate. Calcolo di alcune semplici derivate.
- 12/12/2000 (2 ore): Una funzione derivabile in un punto è
continua. Derivata di somma, prodotto, quoziente. Derivate di funzioni
elementari. Derivata della funzione composta(*).
- 13/12/2000 (1 ora): Derivata dell'inversa di una funzione(*).
Derivazione delle funzioni trigonometriche inverse. Massimi e minimi
relativi: definizione ed interpretazione geometrica.
- 14/12/2000 (1 ora): Principio di Fermat(*). Segno della
derivata di una funzione monotona. Teorema di Rolle(*)
(con esempi e controesempi).
- 19/12/2000 (1 ora): Teorema di Lagrange(*). Suo uso nello studio della
monotonia di una funzione. Studio del segno della derivata: enunciato del
teorema di D'Arboux. Esempio di funzione derivabile ovunque con derivata
discontinua.
- 20/12/2000 (1 ora): Teorema di Cauchy(*). Ricerca degli asintoti di
una funzione.
- 9/1/2001 (1 ora): Teoremi di L'Hospital.
- 10/1/2001 (1 ora): Teoria della convessità per funzioni
derivabili. Uso della derivata seconda nello studio dei massimi e minimi
relativi di una funzione.
- 11/1/2001 (1 ora): Definizione di convessità per funzioni
qualunque. Dimostrazione che le due definizioni date sono equivalenti nel
caso di funzioni derivabili(*).
- 16/1/2001 (1 ora): Continuità di una funzione convessa
all'interno dell'intervallo di definizione. Successioni di Cauchy.
Ogni successione convergente è di Cauchy(*).
- 17/1/2001 (1 ora): Ogni successione di Cauchy è
convergente (*). Equivalenza con l'assioma di completezza dei
numeri reali.
=================Seconda Parte==========================
- 6/3/2001 (1 ora): Calcolo dell'area di una figura curvilinea: un
conto euristico per il sottografico della funzione esponenziale.
Funzioni a scala e loro integrale.
- 7/3/2001 (1 ora): Proprietà dell'integrale delle funzioni
a scala. Integrale superiore e inferiore nel senso di Riemann.
Funzioni integrabili. Caratterizzazione dell'integrabilità.
- 8/3/2001 (1 ora): Proprietà elementari dell'integrale:
linearità, monotonia, additività rispetto all'intervallo.
Esempio di una funzione limitata non integrabile secondo Riemann(*).
- 13/2/2001 (1 ora): Integrabilità delle funzioni monotone.
Uniforme continuità. Enunciato del teorema di Heine-Cantor.
Integrabilità delle funzioni continue(*).
- 14/3/2001 (1 ora): Dimostrazione del Teorema di Heine-Cantor(*).
Esempio di funzione continua non uniformemente continua. Teoremi della
media integrale(*).
- 15/3/2001 (1 ora): Teorema fondamentale del calcolo integrale(*).
Primitive. Formula tondamentale. Esempi.
- 20/3/2001 (1 ora): Integrali indefiniti. Integrali elementari,
integrazione per decomposizione in somma.
- 21/3/2001 (1 ora): Integrazione per parti. Trucchi di integrazione
ed esempi.
- 22/3/2001 (1 ora): Integrazione per sostituzione(*).
- 28/3/2001 (2 ore): Funzioni razionali: decomposizione in somma di
frazioni semplici quando il denominatore abbia solo radici reali.
Richiami sui numeri complessi e sulla decomposizione di un polinomio reale.
Esempi di integrazione di funzioni razionali.
- 29/3/2001 (1 ora): Decomposizione in somma di una funzione
razionale nel caso generale.
- 4/4/2001 (2 ore): Esempi di integrazione di funzioni razionali.
Calcolo delle radici di un numero complesso. Integrali impropri:
definizioni ed esempi.
- 6/4/2001 (1 ora): Principio del confronto per gli integrali
impropri(*). Esempi.
- 10/4/2001 (2 ore): Una funzione puo' essere integrabile in senso
improprio, ma non assolutamente integrabile(*). Equivalenza asintotica tra
funzioni in un punto. Gli integrali impropri di due funzioni asintoticamente
equivalenti non negative si comportano nello stesso modo. Esercizi vari.
- 24/4/2001 (2 ore): Approssimazione di una funzione con polinomi.
Formula di Taylor con resto di Peano (e dimostrazione)(*). Polinomi di
Taylor di alcune funzioni elementari.
- 26/4/2001 (1 ora): Caratterizzazione di un punto critico in base
alla prima derivata che non si annulla(*). Formula di Taylor con resto di
Lagrange(*).
- 27/4/2001 (1 ora): Ordini di infinitesimo e di infinito: loro uso
nello studio di integrali impropri e nel calcolo di limiti.
- 2/5/2001 (2 ore): Uso della formula di Taylor per l'approssimazione
di funzioni trascendenti: stima dell'errore. Funzioni di due variabili:
limiti e continuità.
- 3/5/2001 (1 ora): Esempi di funzioni di due variabili continue e
discontinue. Teoremi di Bolzano-Weierstrass e di Weierstrass in due variabili.
- 9/5/2001 (2 ore): Derivate parziali. Esempi.
Introduzione alle equazioni differenziali: un modello della diffusione dei
conigli in Australia. Equazioni lineari del primo ordine: metodo di
soluzione ed esercizi.
- 10/5/2001 (1 ora): Enunciato del teorema di esistenza e
unicità locale per equazioni del primo ordine. Controesempi
all'esistenza globale ed all'unicità(*).
- 15/5/2001 (2 ore): Esempi ed esercizi sulle equazioni differenziali
del primo ordine. Equazioni a variabili separabili. Struttura delle
soluzioni delle equazioni lineari.
- 16/5/2001 (2 ore): Studio qualitativo delle soluzioni di una
semplice equazione differenziale autonoma. Equazioni del II ordine e
relativo problema di Cauchy: equivalenza con un sistema di due equazioni
del primo ordine in due incognite, enunciato del teorema di esistenza e
unicità locale.
- 17/5/2001 (1 ora): Equazioni lineari omogenee del II ordine: le
soluzioni formano uno spazio vettoriale di dimensione due(*). Equazioni
lineari del II ordine omogenee a coefficienti costanti: equazione
caratteristica, soluzione dell'equazione differenziale quando le radici
sono reali (distinte o coincidenti).
- 23/5/2001 (2 ore): Soluzione di un'equazione differenziale del
II ordine lineare omogenea a coefficienti costanti quando le radici
dell'equazione caratteristica sono complesse coniugate. Cenni
sull'esponenziale complesso. Equazioni lineari non omogenee:
il metodo della
variazione delle costanti arbitrarie(*).
- 24/5/2001 (1 ora): Soluzione "immediata" di un'eqauzione lineare
a coefficienti costanti il cui termine noto sia prodotto di un polinomio
per un esponenziale complesso.
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