1 LICEO SCIENTIFICO STATALE “L. MASCHERONI” VIA ALBERIGO DA ROSCIATE 21/A 24124 BERGAMO ANNO SCOLASTICO 2013-2014 PROGRAMMA DI MATEMATICA svolto al 15 Maggio 2014 CLASSE V PROFESSORE: TORCHITTI ANGELO TOPOLOGIA Principali proprietà dell’insieme dei numeri reali, maggiorante, minorante, estremo inferiore e superiore, relazioni associate. Intorno di un punto. Punti di accumulazione, teorema di Bolzano-Weierstrass. Limite di una successione numerica. Successioni numeriche particolari: successioni aritmetiche e geometriche, calcolo della somma e del valore limite. FUNZIONI REALI DI UNA VARIABILE REALE E LIMITI Classificazione delle funzioni, calcolo dell’insieme di esistenza, della parità o disparità, della periodicità. Funzioni inverse delle goniometriche. Definizione di limite finito e infinito; verifica di limiti. Teoremi fondamentali sui limiti: unicità del limite [D], somma di limiti [D], permanenza del segno, teorema del confronto [D] Calcolo di limiti: forme di indeterminazione [0/0], [ / ] , [0* ], [ 1 ]. log a x 1 senx a x 1 ( x 1) k 1 [D] , lim [D], lim [D] , lim [D] x 0 x 0 x 0 x 0 x x x x Razionalizzazione di forme irrazionali. Definizione di ordine di infinito e infinitesimo: proprietà degli infiniti e infinitesimi, somma, differenza, prodotto e quoziente. Calcolo dei limiti con gli infinitesimi. Rapporti tra ordini di infinitesimo e infinito con la rappresentazione grafica di una funzione. Asintoti obliqui. Rappresentazione grafica preliminare di una funzione. Definizione e proprietà delle funzioni continue: tipi di discontinuità. Teoremi sulle funzioni continue: teorema di Weierstrass, teorema di annullamento, di Darboux. Limiti notevoli, lim DERIVATE DELLE FUNZIONI DI UNA VARIABILE Rapporto incrementale di una funzione, sua interpretazione geometrica. Definizione di derivata di una funzione e interpretazione geometrica. Calcolo della derivata di funzioni elementari. Teoremi sulle derivate: somma [D], prodotto [D], quoziente [D], derivazione di funzioni composte [D], derivazione di funzioni inverse [D]. Crescenza e decrescenza di una curva, definizione di punto di massimo e minimo relativo: utilizzo della derivata prima per il calcolo dei punti estremanti. Definizione di concavità di una curva, definizione di punti di flesso, applicazione della derivata seconda per il calcolo dei flessi. Teoremi sul calcolo differenziale: il teorema di Rolle [D], di Lagrange [D], di l’Hospital. Rappresentazione di una funzione in serie di potenze con la formula di Mac Laurin. Punti singolari per una funzione: flessi verticali, cuspidi, punti angolosi. Il concetto di differenziale di una funzione, sua interpretazione geometrica Programma matematica – Anno scolastico 2013-2014 1 2 INTEGRAZIONE Calcolo dell’area di un trapezoide: definizione di integrale indefinito e sue proprietà principali: teorema di annullamento, somma e inversione degli intervalli di integrazione, teorema del valor medio. Definizione di funzione integrale, teorema di Torricelli [D], teorema fondamentale del calcolo integrale [D]. Definizione di integrale indefinito e di primitiva. Calcolo dell’integrale di funzioni elementari. Metodi di integrazione: integrazione di funzioni razionali fratte, integrazione per sostituzione, integrazione per parti. Funzioni integrabili con opportune sostituzioni. Applicazione del calcolo integrale al calcolo di aree, volumi dei solidi di rotazione e lunghezze di archi. I teoremi di Guldino. Integrazione impropria: integrali di prima e seconda specie, condizioni necessarie per l’integrazione impropria; condizioni sufficienti per l’integrazione impropria. Studio di funzioni integrali. CALCOLO NUMERICO Calcolo delle soluzioni di un’equazione: il metodo di Newton: analisi geometrica . Il metodo dicotomico. Metodi di integrazione numerica: il metodo dei rettangoli e il metodo dei trapezi: analisi geometrica. CALCOLO DELLE PROBABILITA’ Calcolo combinatorio Definizione di probabilità classica. Eventi, probabilità di eventi somma e prodotto. Probabilità condizionata. Teorema delle probabilità totali e teorema di Bayes. Distribuzioni di probabilità discrete: variabili aleatorie discrete e funzione di distribuzione di probabilità, significato e principali proprietà; la distribuzione di Bernoulli e la distribuzione di Poisson. Calcolo di media, varianza e scarto quadratico medio. Variabili aleatorie continue: funzione densità di probabilità. Significato e proprietà. Legge di distribuzione normale. Firma rappresentanti studenti Bergamo, 15-05-2014 2 Programma matematica – Anno scolastico 2013-2014 Firma docente