Corso di Laurea in Ingegneria Logistica e della Produzione e Organizzazione d’ Impresa Programma del corso di Analisi Matematica A (Prof. Morando, Prof. Camporesi e Prof. Longo) Anno Accademico 2003/04 Insiemi numerici. Numeri razionali e loro proprietà. √ Numeri reali: irrazionalità di 2; sottoinsiemi limitati e illimitati di R; maggioranti e minoranti per un sottoinsieme di R; estremo superiore, estremo inferiore; massimo e minimo; radici n-esime aritmetiche; potenze ed esponenziali e loro proprietà; logaritmi e loro proprietà. Numeri complessi: definizione di C; unità immaginaria e numeri complessi in forma algebrica; somma, prodotto e quoziente di numeri complessi in forma algebrica; coniugato di un numero complesso; modulo di un numero complesso e sue proprietà; forma trigonometrica di un numero complesso e sue relazioni con la forma algebrica; prodotto di numeri complessi in forma trigonometrica; quoziente di numeri complessi in forma trigonometrica; elevamento a potenza di numeri complessi in forma trigonometrica e formule di de Moivre; radici n-esime di un numero complesso; teorema fondamentale dell’algebra; risoluzione analitica di semplici equazioni e disequazioni in C e interpretazione grafica dei risultati; risoluzione grafica di semplici equazioni e disequazioni in C. Successioni: definizione di successione ed esempi; successioni limitate, superiormente limitate, inferiormente limitate; successioni convergenti e loro interpretazione grafica; relazione tra successioni convergenti e successioni limitate; teorema di unicità del limite; successioni divergenti e successioni irregolari; insiemi non limitati; infinitesimi e infiniti; successioni monotone; teorema di esistenza del limite per successioni monotone; successione geometrica di ragione q; calcolo di limiti e forme di indecisione; teorema di permanenza del segno; teorema del confronto; prodotto di successione infinitesima per successione limitata; il numero e come limite di una successione; confronti tra infiniti e infinitesimi; infiniti e infinitesimi di ordine superiore, inferiore e non confrontabili (definizione ed esempi); la gerarchia degli infiniti; stime asintotiche (an ∼ bn ): definizione di ∼, proprietà ed esempi; utilizzo di stime asintotiche nel calcolo dei limiti. Definizione di funzione ed esempi: dominio e immagine di una funzione, grafico di una funzione; funzioni limitate (superiormente e inferiormente) ed esempi; funzioni simmetriche (pari e dispari): definizione ed esempi; funzioni periodiche. Funzioni elementari e loro grafici: funzioni potenza con esempi; funzioni esponenziali e logaritmiche; funzioni trigonometriche; funzioni iperboliche; funzioni parte intera e mantissa; funzioni modulo e segno; operazioni sui grafici; risoluzione grafica di equazioni e disequazioni. Funzioni composte; funzioni invertibili e funzioni inverse; relazioni tra monotonia e invertibilità; funzioni trigonometriche inverse; funzioni iperboliche inverse. 1 2 Limiti di funzioni: definizione per successioni e con gli intorni; non esistenza di limn→+∞ sin x; funzioni continue; funzioni discontinue e possibili tipi di discontinuità; asintoti (verticali, orizzontali e obliqui); teoremi sulle funzioni continue; teorema degli zeri; teorema di Weierstrass; teorema dei valori intermedi; teorema del confronto; teorema di permanenza del segno; algebra dei limiti; limiti notevoli (come approssimazione al primo ordine di sviluppi di Taylor); prolungamento per continuità di una funzione; equivalenza asintotica per funzioni; gerarchia degli infiniti; stime asintotiche e grafici di funzione; calcolo di limiti. Derivata di una funzione: derivata e retta tangente; definizione di funzione derivabile in un punto; derivate di funzioni elementari; equazioni differenziali soddisfatte da funzioni esponenziali e trigonometriche; funzioni non derivabili in un punto; punti angolosi, cuspidi e punti a tangente verticale; relazioni tra continuità e derivabilità. Regole di calcolo delle derivate: algebra delle derivate; derivata di funzione composta; derivata della funzione inversa. Punti stazionari; massimi e minimi locali; teorema di Fermat; teorema del valor medio e sua interpretazione geometrica; test di monotonia; caratterizzazione delle funzioni a derivata nulla; ricerca di massimi e minimi su intervalli e su R; studio della monotonia di successioni tramite le derivate; soluzioni di alcuni problemi di massimo e minimo; teorema di de l’Hospital e suo utilizzo per dimostrare il Teorema sulla gerarchia degli infiniti. Differenziale e approssimazione lineare; definizione di “o piccolo” e sue proprietà; esempi di approssimazione lineare. Significato geometrico della derivata seconda; convessità e monotonia della derivata prima; convessità e rette tangenti: punti di flesso; convessità e corde; formule di Taylor e di Mc Laurin del secondo ordine; formula di Taylor e convessità; formula di Taylor con resto di Peano. Studio del grafico di una funzione. Testi consigliati: Bramanti, Pagani, Salsa: Matematica (Zanichelli); Conti, Acquistapace, Savojni: Analisi Matematica. Teoria e Applicazioni (McGrawHill)