LICEO SCIENTIFICO STATALE A. LABRIOLA - ROMA Classe: 5C LICEO SCIENTIFICO LABRIOLA Docente: LITTERIO MARCO Anno: 2015/2016 Materia: MATEMATICA PROGRAMMA FINALE DI MATEMATICA Richiami del concetto di funzione. Classificazione delle funzioni e del loro dominio. Studio del segno di una funzione Grafico "probabile" di una funzione: elenco delle voci per lo studio di funzione. Studio del segno e ricerca degli asintoti verticali per funzioni algebriche razionali fratte. Definizione di maggioranti/minoranti, estremo sup/inf e max/min di un insieme. Esempi di discontinuità di salto, di infinito ed eliminabile, per le funzioni algebriche. Studio della parità di una funzione. Parità delle funzioni elementari algebriche e trascendenti. Significato geometrico di parità: simmetria rispetto all'asse y (funzioni pari) e simmetria rispetto all'origine (funzioni dispari) Studio semiqualitativo dei limiti agli estremi: limite a infinito di funzioni algebriche razionali fratte. Definizione di limite con esempio di applicazione Definizione di limite: illustrate e discusse le diverse notazioni. Lezione partecipata sul significato grafico del limite. Verifica algebrica del limite con x0 e l reali. Verifica di limite x-> x0 f(x) -> +-infty Verifica dei limiti con asintoti orizzontali. Definizione di limite dx e sx. Algebra dei limiti. Proprietà del calcolo dei limiti ed "algebra" dell'infinito. Forme indeterminate infty-infty, infty/infty, 0/0 e 0 * infty Esercizi di calcolo dei limiti nel caso di limiti finiti e di limiti infty non forme indeterminate. Tecniche di calcolo dei limiti con forme intedeterminate infty/infty e 0/0 per funzioni polinomiali ed algebriche fratte razionali ed irrazionali Classificazione completa delle forme indeterminate. Discussione guidata sul significato e sulle condizioni di applicabilità dell'aritmetizzazione dell'infinito. Tecnica per calcolo dei limiti di funzioni composte e per [f(x)]^[g(x)]. Limiti notevoli senx/x e (1+1/x)^x. Esempi di applicazione di entrambi i casi Dimostrazione lim notevole e^x-1/x. Esercizi di applicazione. Forme indeterminate con irrazionali: razionalizzazione, uso del valore assoluto. Dimostrazione lim notevole (1+x)^k-1/x. Applicazione di lim notevole ln(1+x)/x. Tecnica della sostituzione. Definizione e notazione per la derivata. Dimostrazione di (x^2)', (k)', (sen x)' Tabella delle derivate delle funzioni più comuni. Significato geometrico di derivata. La velocità istantanea come derivata. Algebra delle derivate con esempi di applicazione. Definizione e significato geometrico di differenziale. Derivata seconda: definizione e significato geometrico Esempi di applicazione delle derivate alla fisica Derivata di funzioni composte: dimostrazione ed esercizi di applicazione Studio di funzione: ricerca degli asintoti, definizione e calcolo degli asintoti obliqui. Ricerca di max, min e flex a tangente orizzontale. Problemi di massimo e minimo Concavità di una funzione e segno della derivata seconda. Ricerca dei punti di flesso. Enunciato del teorema de l'Hospital, esercizi di applicazione Teorema di Rolle: enunciato e discussione anche grafica delle ipotesi, esercizi di applicazione Teorema Lagrange: enunciato e significato geometrico. Primitiva e integrale indefinito di una funzione. Proprietà di linearità dell'integrale indefinito. Integrali indefiniti elementari. Integrazione per scomposizione e per sostituzione Integrazione per parti: teoria ed esempi. Integrazione di funzioni razionali frazionarie con denominatori di primo e di secondo grado con delta><=0. Trapezoide. Integrale definito: definizione e proprietà. Applicazione al calcolo di aree. Teorema della media con dimostrazione. Esempio di calcolo del valor medio, applicazione alla fisica Calcolo del volume dei solidi di rotazione. Volume dei solidi non di rotazione. Integrali impropri, tutti i casi. Esercizi sulla funzione integrale: calcolo di specifici valori, espressione analitica, derivata, limiti. Approfondimento: Lunghezza di un arco e area di una superficie di rotazione Ripasso calcolo combinatorio: permutazioni semplici e con ripetizione, disposizioni semplici e con ripetizione, combinazioni semplici, binomio di Newton. Esercizi di applicazione delle formule del calcolo combinatorio. Quesiti d'esame di verifica di identità e di risoluzione di equazioni con coefficienti binomiali; quesito di applicazione della formula di Newton Introduzione alle equazioni differenziali: definizione e classificazione. Esercizi di verifica della soluzione per equazioni lineari del 1° e del 2° ordine. Equazioni differenziali del primo ordine a variabili separabili. Integrale generale dell'equazione lineare del primo ordine non omogenea. Problema di Cauchy e sua soluzione. Applicazioni alla fisica: il decadimento radioattivo e le extracorrenti di apertura e di chiusura del circuito RL. Richiami di calcolo delle probabilità: probabilità totale per eventi incompatibili e probabilità totale per eventi indipendenti. Il problema delle prove ripetute: dstribuzione binomiale. Variabili aleatorie discrete. Distribuzioni di probabilità, valore aspettato (medio), varianza, dev. standard. Esercizio con lancio di tre monete. La distribuzione di Poisson come limite della binomiale. Variabili aleatorie continue. Distribuzione gaussiana. Geometria analitica nello spazio: equazioni di rette e di piani, condizioni di parallelismo e di perpendicolarità Esempi di prove d’esame discussi in classe