LICEO SCIENTIFICO STATALE ALBERT EINSTEIN PALERMO Programma di matematica svolto nella classe VE Anno scolastico 2015/2016 Testo in adozione: Bergamini, Trifone , Barozzi,Matematica. blu2.0 Zanichelli. Ripasso degli argomenti svolti gli anni precedenti Funzioni, limiti, funzioni continue 1. funzioni reali di variabile reale: definizione, ricerca del dominio e studio del segno; tabelle di valori. Classificazione delle funzioni. Grafici trasformati: traslazioni, simmetrie rispetto agli assi (grafico di − f ( x) , di |f ( x)| , f (−x) e di f (|x|) ). Funzioni iniettive, biiettive e suriettive. Monotonia di una funzione. Funzioni periodiche. Funzioni pari e dispari e loro grafici. La funzione inversa. Le funzioni composte. 2. Nozioni di topologia di R: intorno completo di un punto, intorno circolare, intorni di infinito. Estremi di una funzione. 3. Concetto e definizione di limite. Verifiche di limiti. Definizione di e di . Teoremi sui limiti: unicità, permanenza del segno, confronto. 4. Funzioni continue in un punto, in un intervallo. Continuità delle funzioni costante, identica, e delle funzioni analitiche in generale. Limiti di somma e prodotto di funzioni , del loro quoziente, potenze, radici, funzioni composte. Il calcolo dei limiti. Forme indeterminate. Risoluzione dei casi più comuni: limite per x→∞ di funzioni contenenti radicali, di polinomi, di quozienti di polinomi, limite per x→c di quozienti di x sin x 1 1 e conseguenze, lim 1 = e x 0 x x x e altri immediatamente conseguenti. Infinitesimi, infiniti e loro confronto. Cambiamento di variabile . Principio di sostituzione di infiniti o infinitesimi. 5. Asintoti orizzontali, verticali e obliqui e loro ricerca. Punti di discontinuità e loro classificazione. Il “grafico probabile” di una funzione. 6. Teoremi sulle funzioni continue: di Weierstrass, di esistenza degli zeri, di unicità della radice. polinomi che si annullano per x = c . Limiti notevoli: lim Derivate e studio di funzioni 1. Introduzione: ricerca del coefficiente angolare di una retta tangente a una curva (x; f(x)). Definizione di derivata destra, sinistra e derivata nel punto. Derivata di una funzione. Derivabilità e continuità; funzioni non derivabili in un punto. 2. Regole di derivazione: D(f+g); D(k·f) (costante per una funzione); D(1/f); D(f·g) ; D(f/g). Derivata di x, xn,[f(x)]n, senx, cosx, ex, ax, lnx. Derivata di funzioni composte; derivata di funzioni inverse; derivata di tgx, ctgx, arcsenx, arcosx, arctgx, derivata logaritmica e derivata di xα (con α reale qualsiasi). Derivata di [ f ( x)]g(x ) . Derivate seconde e derivate di ordine superiore. Applicazioni: differenziale, retta tangente, punti stazionari; fisica: velocità, accelerazione, intensità di corrente. 3. Teoremi di Rolle, di Lagrange, di Cauchy e conseguenze. Problemi di massimo e minimo. Regola di de l'Hôpital . 4. Massimi minimi e flessi e loro ricerca con le derivate prima e seconda. 5. Lo studio di una funzione e il suo grafico. La determinazione di una funzione in base a condizioni su continuità e derivabilità. Dal grafico di una funzione a quello della sua derivata e viceversa. Risoluzione approssimata di un'equazione con il metodo di bisezione (o di dicotomia). Risoluzione grafica delle equazioni e delle disequazioni 1 Integrali 1. Integrali definiti. Trapezoidi. Definizione di integrale e le sue proprietà . Teorema della media. Il b calcolo di alcuni integrali definiti basandosi sulla definizione: xdx , a La funzione integrale. Il teorema fondamentale del calcolo integrale (Torricelli – Barrow) (senza dimostrazione). Le primitive di una funzione. 2. L'integrale indefinito e le sue proprietà. Gli integrali indefiniti immediati. L'integrazione per sostituzione. L'integrazione per parti. L'integrazione di funzioni razionali fratte. 3. Il calcolo di aree. Cambiamento di variabili negli integrali definiti (cambiamento degli estremi di integrazione). Il calcolo dei volumi dei solidi di rotazione. Area del segmento parabolico. Lunghezza di un arco di curva. Area di una superficie di rotazione. Integrali impropri. Equazioni differenziali Equazioni differenziali del primo ordine , l equazioni differenziali del tipo y' = f(x), le equazioni differenziali a variabile separabili, completa e omogenea Calcolo combinatorio Raggruppamenti. Permutazioni semplici e con ripetizione. Disposizioni semplici e con ripetizione. Combinazioni semplici e con ripetizione. Coefficienti binomiali. Probabilità Eventi. Concezione classica della probabilità. Probabilità della somma logica degli eventi, teorema della probabilità totale. Palermo, 07/06/2016 2 L' insegnante Gli alunni