Università Mediterranea di Reggio Calabria Facoltà di Ingegneria Corso di laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Programma di Analisi Matematica II e Calcolo delle Probabilità 1) Successioni e Serie di funzioni (1 CFU) Successioni di funzioni – Convergenza puntuale ed uniforme di una successione di funzioni – Criterio di Cauchy per la convergenza uniforme – Teorema di continuità per successioni di funzioni – Passaggio al limite sotto il segno di integrale – Teorema di derivazione per successioni di funzioni – Serie di funzioni – Convergenza puntuale e convergenza uniforme per le serie di funzioni – Criterio di convergenza uniforme per le serie di funzioni – Teorema di continuità per le serie di funzioni – Teorema di integrazione per serie di funzioni – Teorema di derivazione per serie di funzioni – Serie di potenze nel campo reale – Raggio di convergenza ed intervallo di convergenza di una serie di potenze – Teorema di Cauchy-Hadamard – Teorema di Abel per le serie di potenze – Derivazione ed integrazione delle serie di potenze – Significato dei coefficienti di una serie di potenze – Funzioni analitiche – Serie di Taylor – Sviluppi in serie di Taylor di alcune funzioni notevoli – Funzioni periodiche – Serie di Fourier – Convergenza delle serie di Fourier 2) Equazioni differenziali ordinarie (1,5 CFU) Definizioni e classificazioni – Il problema di Cauchy – Teorema di Peano di sola esistenza di soluzioni del problema di Cauchy – Teorema di esistenza ed unicità della soluzione del problema di Cauchy – Estensioni e complementi dei teoremi di Peano e di esistenza ed unicità – Equazioni differenziali a variabili separabili – Esistenza delle soluzioni raccordate – Equazioni differenziali lineari omogenee di ordine n: soluzioni indipendenti e dimensione dello spazio delle soluzioni – Equazioni differenziali lineari non omogenee di ordine n: spazio delle soluzioni e calcolo di una soluzione particolare con il metodo della variazione delle costanti arbitrarie – Metodi risolutivi per vari tipi di equazioni differenziali del primo ordine: lineari, di Bernoulli, omogenee – Equazioni differenziali esatte – Equazioni differenziali risolubili mediante il fattore integrante 3) Curve e superfici - Forme differenziali - Integrali curvilinei e superficiali (1,5 CFU) Funzioni a valori vettoriali – Curve in R3 – Equazione parametrica e vettoriale di una curva – Curve regolari e generalmente regolari – Vettore tangente ad una curva in un punto – Curve rettificabili e lunghezza di una curva – Integrali curvilinei di funzioni rispetto alla lunghezza d’arco – Significato geometrico e proprietà degli integrali curvilinei di funzioni – Forme differenziali lineari e campi vettoriali ad esse associate – Integrali curvilinei delle forme differenziali – Proprietà degli integrali curvilinei delle forme differenziali – Forme differenziali esatte: campi vettoriali conservativi – Potenziale di un campo conservativo – Integrale curvilineo di una forma differenziale esatta – Forme differenziali chiuse: campi vettoriali irrotazionali – Forme differenziali su insiemi semplicemente connessi – Metodi per il calcolo del potenziale di un campo vettoriale conservativi – Teorema di Gauss-Green nel piano – Applicazioni del teorema di Gauss-Green: area di una figura piana, teorema della divergenza nel piano, teorema del rotore nel piano – Superfici in R3 – Equazioni parametriche di una superficie – Superfici regolari – Area di una superficie regolare – Integrali superficiali – Teorema della divergenza nello spazio – Teorema del rotore nello spazio – Campi vettoriali solenoidali – Potenziale vettore di un campo vettoriale – Flusso di un campo vettoriale solenoidale attraverso superfici regolari 4) Funzioni complesse - Trasformata di Laplace (1 CFU) Funzioni complesse di variabile complessa – Funzioni olomorfe – Condizioni di Cauchy-Riemann – La funzione esponenziale, la funzione logaritmica, le funzioni trigonometriche e le funzioni iperboliche nel campo complesso – La trasformata di Laplace – Funzioni trasformabili secondo Laplace – Ascissa di convergenza – Proprietà della trasformata di Laplace – Le trasformate di Laplace di alcune funzioni elementari – Derivata della trasformata di Laplace – Trasformata di Laplace dei segnali periodici – Trasformata di Laplace della derivata – I teoremi fondamentali sulla trasformata di Laplace – La funzione Gamma di Eulero – Il prodotto di convoluzione – Applicazioni della trasformata di Laplace alle equazioni differenziali 5) Antitrasformata di Laplace - Trasformata di Fourier (1 CFU) L’antitrasformata di Laplace – L’antitrasformata di Laplace di funzioni elementari – L’antitrasformata di funzioni fratte – Metodo di Heaviside per l’antitrasformata – Proprietà dell’antitrasformata di Laplace – La trasformata di Fourier – La trasformata di Fourier di funzioni sommabili – Proprietà della trasformata di Fourier – Alcuni cenni sul legame della trasformata di Fourier e di Laplace – Il prodotto di convoluzione – I teoremi fondamentali sulla trasformata di Fourier – Il teorema di inversione 6) Calcolo delle probabilità (3 CFU) Spazi di probabilità – Eventi – Assiomi e proprietà degli eventi – Proprietà generali della probabilità – Spazi finiti e spazi equiprobabili – Probabilità condizionata ed indipendenza – Teorema delle probabilità totali – Probabilità composta – Teorema di Bayes – Fenomeni casuali – Prove bernoulliane – Variabili aleatorie – Funzione di ripartizione – Variabili aleatorie discrete – Densità discreta – Esempi di densità discrete notevoli: densità uniforme discreta, densità binomiale e bernoulliana, densità geometrica, densità di Poisson – Variabili aleatorie continue – Densità – Esempi di densità continue notevoli: densità uniforme continua, densità esponenziale, densità gaussiana – Funzioni di variabili aleatorie – Valore atteso – Valore atteso di funzioni di variabili aleatorie – Proprietà del valore atteso – Varianza e momenti – Proprietà della varianza – Momenti di ordine k – Disuguaglianza di Markov – Disuguaglianza di Chebyshev – Variabili aleatorie indipendenti – Teoremi limite per somme di variabili aleatorie: legge dei grandi numeri, teorema centrale del limite Testi consigliati • • • • • • • • N. Fusco, P. Marcellini, C. Sbordone – Analisi Matematica due – Liguori Editore E. Giusti – Analisi Matematica II – Bollati Boringhieri C.D. Pagani, S. Salsa – Analisi Matematica II – Masson S. Salsa, A. Squellati – Esercizi di Analisi Matematica II – Masson G.C. Barozzi – Matematica per l’ingegneria dell’informazione – Zanichelli M. Codegone – Metodi matematici per l’ingegneria – Zanichelli G. Teppati – Esercizi svolti di Analisi Matematica 3 – Levrotto & Bella G. Dall’Aglio – Calcolo delle probabilità – Zanichelli Il Professore ufficiale Dott. Filippo Cammaroto