LICEO SCIENTIFICO STATALE R. CACCIOPPOLI PROGRAMMA MATEMATICA A.S. 2014/15 Classe IV F Prof. Giuseppe Longobardi GONIOMETRIA Angoli orientati, loro misura e periodicità; definizione di radiante; passaggio dall’angolo in radianti a quello espresso in gradi sessagesimali e viceversa; circonferenza goniometrica Funzioni goniometriche: seno, coseno, tangente, secante, cosecante e cotangente; dominio, periodicità e grafico delle suddette funzioni; funzioni goniometriche inverse; valori di funzioni goniometriche per angoli particolari; relazione fondamentale della goniometria con dimostrazione; relazioni tra funzioni goniometriche; funzioni goniometriche di angoli associati Formule goniometriche: formule di addizione e sottrazione di seno e coseno (con dimostrazione); formule di duplicazione e di bisezione (ricavate mediante le formule di addizione e sottrazione); formule di Werner e di prostaferesi (ricavate mediante le formule di addizione e sottrazione); formule parametriche (ricavate mediante le altre formule goniometriche); calcolo dell’angolo tra due rette nel piano conoscendo i rispettivi coefficienti angolari; Equazioni goniometriche: equazioni goniometriche elementari; equazioni riconducibili ad elementari; equazioni lineari in seno e coseno; metodo dell’angolo aggiunto o complementare e metodo grafico per la loro risoluzione; equazioni omogenee e non omogenee di secondo grado in seno e coseno e metodi per la loro risoluzione Disequazioni goniometriche: disequazioni goniometriche elementari; disequazioni riconducibili ad elementari; disequazioni lineari in seno e coseno; disequazioni omogenee e non omogenee di secondo grano in seno e coseno Sistemi di equazioni e disequazioni goniometriche TRIGONOMETRIA Triangoli rettangoli: elementi di un triangolo rettangolo; risoluzione di un triangolo rettangolo Teorema della corda; teorema dei seni; teorema del coseno o di Carnot Risoluzioni di triangoli qualsiasi noti vari elementi Applicazioni della trigonometria: coordinate polari nel piano; passaggio dalle coordinate polari a quelle cartesiane; distanza tra due punti con l’uso del teodolite; altezza di una torre ESPONENZIALI E LOGARITMI Esponenziali: grafico, dominio e codominio della funzione esponenziale; definizione di potenze ad esponente irrazionale; equazioni e disequazioni esponenziali e loro risoluzione Logaritmi: definizione di logaritmo; proprietà dei logaritmi con dimostrazione; dominio, codominio e grafico della funzione logaritmica; equazioni e disequazioni logaritmiche e loro risoluzione Semplici problemi risolvibili con esponenziali e logaritmi (decadimento radioattivo e calcolo della crescita del capitale ad interesse fisso) NUMERI COMPLESSI Definizione di numero complesso; coniugato di un numero complesso Operazioni sui numeri complessi in forma algebrica; potenza di un numero complesso mediante la formula di De Moivre Piano di Gauss: rappresentazione di un numero complesso sul piano; forma polare e trigonometrica di un numero complesso; passaggio dalla forma polare a quella algebrica; prodotto tra numeri complessi espressi in forma polare; somma e differenza dei numeri complessi come vettori nel piano Formula di Eulero e sua identità Teorema fondamentale dell’algebra ed estrazione di radici n-esime Teoria e risoluzione delle equazioni di terzo grado mediante il metodo Cardano - Scipione dal Ferro ALGEBRA LINEARE Vettori e matrici: definizione di vettore e matrice; operazioni sui vettori e sulle matrici; definizione di una matrice identità; matrici quadrate e matrici ortogonali; matrici invertibili; determinazione della matrice inversa Teorema di Rouché-Capelli per la determinazione delle soluzioni di sistemi lineari Determinante di una matrice quadrata con il metodo di Laplace Trasformazioni nel piano: affinità; punti fissi di un’affinità; trasformazioni inverse e dirette; effetto delle affinità sulle figure nel piano; determinazione di un’affinità dati tre punti e la loro immagine; similitudini; condizioni affinché un’affinità sia una similitudine; rotazioni in senso orario e antiorario con centro nell’origine; traslazioni; ribaltamenti rispetto agli assi cartesiani o ad una retta ad essi parallela GEOMETRIA DELLO SPAZIO Definizione di poliedro; relazione di Eulero con dimostrazione secondo Cauchy Prismi: definizione di prisma; superficie laterale, superficie totale e volume di un prisma a base qualsiasi Piramidi: definizione di piramide; superficie laterale, superficie totale e volume di una piramide a base qualsiasi Solidi di rotazione: definizione di cilindro e cono; superficie laterale, superficie totale e volume di un cilindro e di un cono Sfera: definizione di sfera; superficie e volume di una sfera Solidi platonici: tetraedro, esaedro, ottaedro, dodecaedro e icosaedro; calcolo del diedro di un tetraedro e di un ottaedro; superficie e volume di un tetraedro; superficie e volume di un ottaedro; sfera inscritta e circoscritta ad un tetraedro; sfera inscritta e circoscritta ad un ottaedro Poliedri concavi e convessi; poliedri semplicemente connessi COMBINATORIA E PROBABILITA’ Permutazioni: definizione di permutazione; permutazioni semplici; permutazioni con ripetizione Disposizioni: definizione di disposizione; disposizioni semplici; disposizioni con ripetizione Combinazioni: definizione di combinazione; combinazioni semplici Probabilità: definizione di probabilità di Laplace; definizione di probabilità di von Mises; definizione di probabilità soggettivistica di de Finetti; teorema della probabilità totale; teorema della probabilità composta; probabilità condizionata e sua rappresentazione grafica; probabilità di eventi indipendenti; problema di Galileo; problema delle pistole di Pascal – Fermat; problema dell’urna di composizione ignota di de Finetti; teorema di Bayes Curva dell’utilità marginale Problema dei sette ponti di Königsberg; accenno alla teoria dei grafi Sezione aurea; seno e coseno di 18° Successione di Fibonacci: definizione e sue particolarità Accenno alle geometrie non euclidee; geodetiche della Terra Il Docente Gli alunni