LICEO SCIENTIFICO “F. LUSSANA” Anno Scolastico 2014/2015 PROGRAMMA SVOLTO DI MATEMATICA CLASSE 4^ C DOCENTE: Adele Zucchi MODULO 1 Esponenziali e logaritmi Richiami sulle proprietà delle potenze; estensione della definizione di potenza al caso di esponente irrazionale; descrizione del numero di Nepero Grafici delle funzioni esponenziali Definizione di logaritmo come funzione inversa delle funzioni esponenziali; proprietà dei logaritmi Grafici delle funzioni logaritmiche Grafici di funzioni esponenziali e logaritmiche ottenute per traslazioni, simmetrie e dilatazioni Equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche Metodi di risoluzione di equazioni e disequazioni in cui compaiono funzioni esponenziali e logaritmiche Risoluzione di equazioni/disequazioni esponenziali e logaritmiche per via grafica MODULO 2 Goniometria Introduzione agli elementi fondamentali della goniometria Circonferenza goniometrica: seno, coseno, tangente e cotangente di un angolo, relazione fondamentale della goniometria Grafici delle funzioni goniometriche principali; funzioni inverse di seno, coseno e tangente (con relativi grafici); archi associati; riduzione del calcolo delle funzioni goniometriche al primo quadrante Formule di addizione, sottrazione, duplicazione, bisezione; formule parametriche; formule di prostaferesi e Werner Funzioni armoniche (o lineari in seno e coseno): proprietà e rappresentazione grafica; sovrapposizione di armoniche e funzioni periodiche Funzioni omogenee di II grado in seno e coseno (e loro riduzione a funzioni armoniche) Equazioni e disequazioni goniometriche Equazioni elementari, equazioni riconducibili ad elementari, equazioni lineari, equazioni omogenee Disequazioni elementari, disequazioni riconducibili ad elementari, disequazioni lineari, disequazioni omogenee MODULO 3 Trigonometria Teoremi dei triangoli rettangoli e risoluzione dei triangoli rettangoli; area di un triangolo qualunque Teorema della corda; Teorema dei seni; teorema del coseno (Carnot); risoluzione di triangoli qualunque 1 Teorema delle proiezioni Formula per l’area dei un quadrilatero qualsiasi Problemi geometrici risolvibili mediante i teoremi studiati Problemi geometrici con funzioni, equazioni, disequazioni Applicazioni alla topografia e alla fisica Formule di Briggs: raggi delle circonferenze inscritte e circoscritte ad un triangolo in funzione dei lati; formula di Erone MODULO 4 Numeri complessi e coordinate polari Il campo complesso Costruzione del campo complesso C: operazioni elementari tra numeri complessi (rotazioni e numeri complessi); interpretazione di R come sottocampo ordinato di C Coordinate polari nel piano; forma algebrica e trigonometrica dei numeri complessi Relazione di coniugio tra numeri complessi Scrittura esponenziale dei numeri complessi Potenze e radici in C (distinzione tra radici aritmetiche e radici algebriche) Equazioni polinomiali in C Teorema fondamentale dell’algebra Equazioni non polinomiali in C Equazioni e disequazioni in C risolte per via grafica (luoghi geometrici del piano espressi come relazioni in C) Descrizione analitica delle rotazioni e delle omotetie in un piano mediante lo strumento dei numeri complessi MODULO 5 Calcolo combinatorio e probabilità Calcolo combinatorio Permutazioni, disposizioni, combinazioni (con e senza ripetizioni), coefficienti binomiali, triangolo di Tartaglia, insieme delle parti di un insieme Esempi significativi di applicazione del calcolo combinatorio Probabilità Definizione di evento e probabilità (spazio di probabilità); definizioni classica e assiomatica di probabilità; definizione soggettivistica di probabilità Probabilità condizionata; probabilità delle cause (utilizzo del grafo ad albero); teorema di Bayes Schema di Bernoulli (prove ripetute in uguali condizioni probabilistiche) MODULO 6 Geometria nello spazio Geometria sintetica nello spazio Rette e piani nello spazio: ortogonalità e parallelismo; posizioni reciproche di rette e piani Il teorema delle tre perpendicolari Diedri ed angoloidi I principali solidi geometrici: prisma, piramide, cono, cilindro, sfera e relativo calcolo di volumi e superfici laterali/totali 2 Solidi platonici; relazione di Eulero Solidi di rotazione Geometria analitica Vettori in R3: somma, prodotto scalare, prodotto vettoriale (in componenti) Distanza tra due punti; punto medio; baricentro Equazione di un piano; condizioni di parallelismo e di perpendicolarità tra due piani Equazione di una retta in forma cartesiana e in forma parametrica Condizioni di parallelismo e di perpendicolarità tra due rette e tra una retta ed un piano Distanza di un punto da una retta; distanza di un punto da un piano Equazione della sfera Bergamo, lì…………………. I rappresentanti degli studenti L’insegnante 3 Lavoro estivo in matematica - classe 4C - anno scolastico 2014/2015 Esercizi per tutti gli studenti Tutti gli studenti sono tenuti a svolgere i seguenti esercizi, tratti dal testo in adozione: Capitolo 15. Lo spazio Esercizi pagina 1077 numeri 47, 49, 53, 61, 62. Capitolo 16. La geometria analitica dello spazio Esercizi pagina 1104 numeri 18, 20, 22, 27, 33, 40, 43, 48, 58, 67, 68, 74, 75, 80, 83, 96, 98, 99, 131, 132, 135, 203, 204, 219, 220, 262, 263, 264. Consiglio la lettura del libro “Il mistero dell’alef” // Amir D. Aczel // ed. Il Saggiatore // 2000 Esercizi per studenti con sospensione del giudizio o aiuto in matematica Agli studenti ai quali allo scrutinio di giugno verrà segnalata la sospensione del giudizio oppure l’aiuto in matematica è richiesto di svolgere almeno 20 esercizi per ogni modulo del programma tratti dai libri in adozione (scegliendo gli argomenti dove si sono avute più difficoltà durante l’anno). Gli esercizi elencati nella sezione precedente relativi al Capitolo 16 sono facoltativi per gli studenti con la sospensione del giudizio. Per quel che concerne esclusivamente gli studenti con sospensione del giudizio, tutti gli esercizi andranno riportati su un quaderno, da portare il giorno dell’esame orale a settembre. Richiedo inoltre di svolgere per le prove assegnate a settembre negli ultimi quattro anni: tali prove sono scaricabili dalla piattaforma Moodle, a cui si accede tramite il sito della scuola. Buone vacanze e buon lavoro 4