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Analisi Matematica I A
(Corso di Laurea in Informatica (quinquennale))
Codice: | 4I005 | Crediti: | 12 | Semestre: | 1 | Sigla: | AM1 | |
Docente
Antonio Angelo Tarsia
Tel. 050-2213212, cell.. 3206998030Prerequisiti
Algebra elementare: calcolo letterale , risoluzioni di equazioni algebriche
di primo e di secondo grado e sistemi di equazioni algebriche. Risoluzione
di disequazioni e di sistemi di disequazioni. Esponenziali e logaritmi.
Nozioni di trigonometria e di geometria analitica.
Obiettivi di apprendimento
Fornire quel minimo di strumenti di analisi matematica che sono
indispensabili per qualunque studente della facoltà di Scienze
M. F. N.
Descrizione
Passiamo in rassegna le idee principali dell'analisi per funzioni
di una variabile reale:limiti,differenziali, integrali di Riemann,
integrali impropri, successioni e serie numeriche. Inoltre introduciamo
i numeri complessi e nozioni di base sulle equazioni differenziali
ordinarie di tipo lineare.
English Description
We describe the fundamental ideas of calculus for functions of one variable:
limits, differentials, integrals in the sense of Riemann, improper integrals,
numerical sequences and series. Moreover we introduce complex numbers and
basic notions about ordinary differential equations of linear type.
Programma
1. Numeri reali
Principio di induzione. Binomio di Newton. I numeri reali. La retta reale. Estremo superiore ed inferiore, massimo e minimo per un insieme di numeri reali. Assioma di completezza. Rappresentazione decimale. La retta reale estesa. Intorni. Punti interni, esterni, di frontiera, isolati, di accumulazione.
2. Numeri complessi
Forma algebrica, trigonometrica ed esponenziale dei numeri complessi. Il piano complesso. Operazioni algebriche nelle varie forme e loro interpretazione geometrica. Radici n-esime. Radici di un polinomio in campo complesso e loro mol-teplicitą. Teorema fondamentale dell'algebra. Scomposizione di un polinomio in fattori primi in campo reale e in campo complesso. La funzione esponenziale con esponente complesso.
3. Funzioni reali di una variabile reale
Definizione di funzione; dominio, campo di esistenza, immagine, grafico. Primi esempi di funzioni: costanti, lineari, esprimenti proporzionalitą inversa, valore assoluto, segno, polinomi, razionali, trigonometriche. Operazioni, in partico-lare la composizione. Funzioni monotņne e funzioni iniettive. La funzione inversa. Logaritmi, potenze e funzioni trigo-nometriche inverse. Le funzioni elementari. Funzioni limitate. Estremo superiore ed inferiore, massimo e minimo di una funzione. Punti di massimo e di minimo assoluti o locali. Funzioni pari, dispari, periodiche. Le successioni come caso particolare di funzione reale; definizioni collegate.
4. Limiti di una funzione
Definizione generale di limite per una funzione. Limiti reali e funzioni continue in un punto. Limiti infiniti e asintoti verticali. Limiti reali all'infinito e asintoti orizzontali. Limiti infiniti all'infinito e asintoti obliqui. Limite destro e sini-stro, per eccesso e per difetto. Principali proprietą : unicitą , permanenza del segno , passaggio al limite in una disuguaglianza , confronto , restrizioni , funzioni monotņne , cambiamento di variabile , operazioni con limiti. Forme di indeterminazione. Limiti notevoli. Confronto di infinite-simi o infiniti, parti principali, principi di sostituzione e loro uso nello studio delle forme indeterminate. Il limite di una successione come caso particolare della definizione. Limite di successioni monotņne. Il numero di Nepero. Sottosuccessioni . Teorema di Bolzano-Weierstrass. Condizione di Cauchy per la convergenza di una successione (facoltativo) . Massimo e minimo limite di una successione (facoltativo) .
5. Funzioni continue
Definizione di continuitą in un punto e in un insieme. Punti di discontinuitą e loro classificazione. Continuitą delle fun-zioni elementari nel loro campo di esistenza. Proprietą delle funzioni continue in un intervallo : teorema di Weierstrass , degli zeri , dei valori intermedi , monotonia delle funzioni continue invertibili, continuitą della funzione inversa. Funzioni uniformemente continue . Teorema di Heine-Cantor.
6. Calcolo differenziale
Definizione di derivata. Retta tangente. Le funzioni derivabili sono continue. Esempi di funzioni continue non deriva-bili. Derivate notevoli. Regole di derivazione. Derivate successive. Il teorema di Fermat per la ricerca dei punti di mas-simo e di minimo. Teoremi di Rolle, Lagrange, Cauchy. Monotonia e segno della derivata. Il teorema dell'Hopital. Fun-zioni convesse e concave; punti di flesso; legami con la derivata seconda. Approssimazione numerica degli zeri di una funzione: metodo delle bi-sezioni, delle corde e delle tangenti. La formula di Taylor : applicazioni allo studio locale di una funzione , al calcolo di limiti in forma indeterminata , all'approssimazione numerica. Studio di una funzione. Studio grafico di un'equazione o disequazione.
7. Primitive
Definizione di primitiva. In un intervallo le primitive di una stessa funzione differiscono per una costante. L'integrale indefinito. Integrazione per parti e per cambiamento di variabile. Integrazione delle funzioni razionali. Cambiamenti di variabile<
Ore lezione: | 50 | Ore esercitazione: | 30 | | | |
Bibliografia
M. Sassetti : Funzioni di una variabile, Parte I (Calcolo differenziale)
e Parte II (Calcolo integrale) Ed. Il Borghetto , Pisa
M. Sassetti : Funzioni di una variabile reale, Parte I(Richiami e complementi
di teoria [[A ) e Parte II (Esercizi), Ed Il Borghetto , Pisa.
Acerbi, Buttazzo : Primo corso di Analisi Matematica , Pitagora ed.
Buttazzo, Gambini, Santi: Esercizi di Analisi matematica I, Pitagora ed.
S. Campanato: Esercizi e complementi di Analisi Matematica (I Parte)
Lib. sc. G. Pellegrini.
Modalità di esame
Prova scritta e prova orale. Due compitini durante il corso che possono
esentare dallo scritto finale.