Nome insegnamento: Analisi Matematica I (A-L) Dipartimento: Corso di laurea: Classe: Tipo Attività formativa: Ambito disciplinare: Settore Scientifico-Disciplinare: Numero di Crediti Formativi Universitari: Propedeuticità obbligatoria: Anno di corso: Semestre: Ore di insegnamento: Modalità di esame: DIIES Ingegneria dell'Informazione L-8 DI BASE MATEMATICA INFORMATICA E STATISTICA MAT/05 9 nessuna I I 72 prova scritta e prova orale TITOLARE DEL CORSO Prof.ssa Giovanna Idone Obiettivi formativi Fornire gli strumenti necessari per analizzare, tradurre, impostare correttamente, con il necessario rigore logico, un problema matematico. Fornire le conoscenze di analisi matematica di base,necessarie alle applicazioni alle materie ingegneristiche, ampliando le conoscenze matematiche acquisite nella scuola secondaria. Programma dettagliato I numeri e le funzioni reali. Nozioni di teoria degli insiemi. Nozioni di logica. Insiemi numerici: numeri naturali, relativi, razionali, reali. Principio di induzione. Definizione di funzione. Funzioni iniettive, suriettive, biunivoche. Funzione inversa, funzione composta. Funzioni elementari. Campi di esistenza. Nozioni di topologia. Insiemi limitati. Estremo superiore ed inferiore di un insieme. Funzioni limitate. Estremi inferiore e superiore di funzioni. (1,5 CFU) Continuità di funzioni reali di variabile reale. Definizione di limite. Algebra dei limiti. Casi di indeterminazione. Teorema di unicità del limite. Teorema della permanenza del segno. Teorema del confronto. Limiti notevoli. Asintoti. Infinitesimi ed infiniti. Principio di sostituzione. Applicazione degli infinitesimi equivalenti al calcolo dei limiti. Definizione di funzione continua. Punti di discontinuità e loro classificazione. Teorema di Weierstrass. Teorema di esistenza degli zeri. Corollario. Continuità della funzione inversa. Continuità della funzione composta. Uniforme continuità. Teorema di Heine-Cantor. Funzioni lipschitziane e caratterizzazione. (2 CFU) Calcolo differenziale per funzioni di una variabile. Definizione di derivata e significato geometrico e fisico. Operazioni con le derivate. Derivabilità e continuità. Teorema di derivazione della funzione composta. Teorema di derivazione della funzione inversa e applicazioni. Derivate di ordine superiore. Massimi e minimi relativi. Punti critici. Teorema di Fermat. Teoremi di Rolle, Lagrange, Cauchy. Interpretazione geometrica e conseguenze del Teorema di Lagrange. Teorema di De L'Hôpital. Concavità e convessità. Flessi. Studio del grafico di una funzione. Formula di Taylor e di Mac Laurin. Contatto di ordine n tra funzioni. Interpretazione geometrica della formula di Taylor. Resto di Peano. Applicazioni al calcolo di limiti. Resto di Lagrange. Applicazioni al calcolo dell'errore. Funzioni iperboliche. (2,5 CFU) Calcolo integrale. Partizione di un intervallo. Teoria dell'integrazione secondo Riemann con relativi teoremi sulle partizioni. Integrale definito. Caratterizzazione di funzioni integrabili. Integrabilità delle funzioni continue. Proprietà dell'integrale definito ed interpretazione geometrica. Teorema della media. Teorema fondamentale del calcolo integrale. Primitive. Integrale indefinito. Metodi di integrazione: per parti, per sostituzione. Integrazione di funzioni razionali fratte. Dominio normale. Calcolo di aree di domini piani. Integrali impropri. Criteri di integrabilità. Funzioni assolutamente integrabili. (1,5 CFU) Numeri complessi. Insieme dei numeri complessi. Struttura. Operazioni. Forma algebrica, forma trigonometrica e forma esponenziale di un numero complesso. Piano di Gauss. Formule di De Moivre. Radici n-esime di un numero complesso. (0,5 CFU) Successioni e serie numeriche. Successioni reali. Limite di una successione. Teorema del limite delle successioni monotone. Limiti notevoli. Successioni estratte. Proprietà. Serie numeriche convergenti, divergenti, indeterminate. Convergenza secondo Cauchy. Serie geometrica, serie di Mengoli, serie armonica. Serie a termini non negativi: criterio del confronto, del confronto asintotico, del rapporto, della radice. Serie assolutamente convergenti. Serie a termini di segno alterno. Teorema di Leibnitz. (1 CFU) Testi consigliati P. Marcellini- C. Sbordone, Elementi di Analisi Matematica Uno, Liguori Editore. N.Fusco, P. Marcellini- C. Sbordone, Elementi di Analisi Matematica Due, Liguori Editore. P. Marcellini- C. Sbordone, Esercitazioni di Analisi Matematica (volume 1), (I e II parte), Liguori Editore. Zwirner, Esercizi di Analisi Matematica 1, CEDAM. Testi di consultazione C.D. Pagani-S.Salsa, Analisi Matematica (volume 1), Masson Editore. Ajroldi Vasconi, E. Grassini Raffaglio, F. Buzzetti, Esercizi di Analisi Matematica I, Masson, 1993, Milan