Liceo artistico statale «A. Modigliani» di Padova A.s. 2010–2011 — Cl. 2E Programma di Matematica Docente: Prof. G. Mezzetti Equazioni di primo grado Ripasso delle equazioni «numeriche» di primo grado. Equazioni «numeriche» frazionarie di primo grado; condizioni di accettabilità delle soluzioni e dominio di un’equazione frazionaria; risoluzione delle equazioni frazionarie. Equazioni «letterali» (o meglio, parametriche) intere di primo grado, loro risoluzione e discussione. Problemi risolubili mediante equazioni di primo grado. Disequazioni di primo grado Disuguaglianze numeriche e loro proprietà. Intervalli e semirette chiusi e aperti in Q e loro rappresentazione mediante le notazioni [a; b], ]−∞; b], [a; +∞[ e simili. Cos’è una disequazione. Disequazioni in una incognita (in generale). Concetto di soluzione. Insieme delle soluzioni di una disequazione. Disequazioni equivalenti. Princìpi di equivalenza per le disequazioni e loro conseguenze, in particolare il principio del trasporto. Forma normale e grado di una disequazione. Disequazioni intere di primo grado e loro risoluzione. Disequazioni di primo grado frazionarie e loro risoluzione mediante il metodo dello studio del segno. Disequazioni intere e fratte riconducibili a disequazioni di primo grado e loro risoluzione mediante il metodo dello studio del segno. Disequazioni intere di primo grado con parametri («letterali»), loro risoluzione e discussione. Sistemi di disequazioni e loro risoluzione. Problemi risolubili mediante disequazioni di primo grado. Introduzione alla logica Proposizioni logiche. Operazioni logiche e tabelle di verità; congiunzione (∧), disgiunzione (∨), negazione ( · o ¬), implicazione materiale (→), coimplicazione materiale (↔). Espressioni logiche; tautologie e contraddizioni. Relazioni e funzioni Proprietà e relazioni, relazioni binarie. Terminologia relativa alle relazioni binarie: immagine, controimmagine, dominio, codominio. Rappresentazione delle relazioni: per elencazione, sagittale (o a frecce), tabellare, cartesiana. Relazioni binarie definite in un insieme (cioè, fra un insieme e sé stesso) e loro rappresentazione mediante grafo. Relazioni inverse. Proprietà delle relazioni definite in un insieme: riflessiva, antiriflessiva, simmetrica, antisimmetrica debole e forte, transitiva. Come si riconoscono alcune di queste proprietà nelle varie rappresentazioni delle relazioni. Relazioni di equivalenza. Funzioni e terminologia relativa. 1 L.A.S. «A. Modigliani» — A.s. 2010–2011 — Classe 2E — Programma di Matematica Sistemi di equazioni di primo grado Equazioni lineari in due incognite. Sistemi di equazioni; concetto di soluzione; princìpi di equivalenza dei sistemi (sostituzione, riduzione). Sistemi lineari di due equazioni in due incognite e metodi per la loro risoluzione: metodo grafico, metodo di sostituzione, metodo del confronto, metodo di riduzione. Matrici 2×2 e loro determinante; riduzione di un sistema a forma normale e sua risoluzione mediante il metodo di Cramer. Cenno ai numeri reali Cenno alla rappresentazione dei numeri reali come allineamenti decimali (con esclusione degli allineamenti che terminano con 9 periodico: 0,9 = 1). Radicali aritmetici Definizione √ dei radicali aritmetici; proprietà fondamentale: se A ≥ 0 e B ≥ 0, allora n A = B ⇐⇒ B n = A (per n ∈ N). Proprietà invariantiva dei radicali; semplificazione dei radicali e riduzione allo stesso indice. Moltiplicazione e divisione dei radicali; trasporto di un fattore non negativo dentro e fuori radice. Potenza e radice di radicali. Addizione algebrica di radicali. Razionalizzazione √ n dei denominatori A, √ √ √delle frazioni, nei casi in cui il denominatore √ è della √ forma √ A ± B, A ± B; cenno al caso in cui esso è della forma A ± B ± C. Equazioni di secondo grado Cos’è un’equazione di secondo grado; concetto di soluzione; riduzione alla forma normale ax2 +bx+c = 0 con a 6= 0. Metodo del completamento dei quadrati per la risoluzione delle equazioni complete. Discriminante ∆ e formula risolutiva per le equazioni di secondo grado complete, compresa la sua dimostrazione. Casi particolari in cui è possibile una risoluzione abbreviata: equazioni pure e spurie. Equazioni di secondo grado frazionarie e loro risoluzione. Enunciato dei due teoremi di Euclide e del teorema di Pitagora sui triangoli rettangoli. Problemi risolubili mediante equazioni di secondo grado, in particolare problemi di geometria che coinvolgono i teoremi di Euclide e di Pitagora. Per la parte di geometria, si useranno le seguenti abbreviazioni: c.d. = con dimostrazione, s.d. = senza dimostrazione. I triangoli e la congruenza Ripasso dei criteri di congruenza dei triangoli. Teorema dell’angolo esterno in forma debole (ogni angolo esterno è maggiore di ciascuno degli angoli interni non adiacenti, s.d.) e suoi corollari (c.d.). Relazioni fra i lati e gli angoli di un triangolo: c.d. i primi tre teoremi, s.d. gli ultimi due. Risoluzione di problemi consistenti nel dimostrare semplici proprietà geometriche dei triangoli e proprietà di altre figure geometriche facilmente riconducibili a proprietà dei triangoli. Rette perpendicolari e rette parallele Rette perpendicolari, definizione e osservazione del fatto che, per dimostrare che due rette sono perpendicolari, è sufficiente dimostrare che esse, incontrandosi, 2 L.A.S. «A. Modigliani» — A.s. 2010–2011 — Classe 2E — Programma di Matematica formano un angolo retto. Esistenza e unicità della perpendicolare condotta a una retta assegnata da un punto assegnato (c.d.). Proiezioni ortogonali di un punto e di un segmento. Distanza di un punto da una retta. Asse di un segmento e sua proprietà (c.d.). Teorema della bisettrice (s.d., anzi, facendo notare che la dimostrazione data nel libro di testo contiene un passaggio non giustificato). Rette parallele, definizione. Striscia fra due rette parallele. Teorema: due rette distinte perpendicolari a una stessa retta sono fra loro parallele (c.d.). Postulato delle parallele. Rette parallele tagliate da una trasversale e nomenclatura degli angoli formati. Teorema («delle 12 cose») sugli angoli formati da rette tagliate da una trasversale (con cenno di dim.). Criterio di parallelismo delle rette, diretto e inverso. Teorema dell’angolo esterno in forma forte (ogni angolo esterno è congruente alla somma dei due angoli interni non adiacenti, c.d.); teorema sulla somma degli angoli interni di un triangolo (c.d.); teorema sulla somma degli angoli interni di un poligono (c.d.). Criteri di congruenza dei triangoli rettangoli (c.d.). Quadrilateri Definizione di quadrilatero e terminologia relativa (lati e angoli adiacenti e opposti). Definizione di trapezio e di parallelogramma. Teorema diretto del parallelogramma (c.d.). Teorema inverso del parallelogramma (criteri per stabilire quando un quadrilatero è un parallelogramma, s.d.). Teorema: se un quadrilatero ha una coppia di lati opposti sia paralleli, sia congruenti, allora esso è un parallelogramma (s.d.). Nota: Nel prossimo anno scolastico verranno completati alcuni argomenti trattati nei testi di quest’anno. Si raccomanda pertanto di conservarli. Esercizi per il periodo estivo Sono 36 esercizi: cercare di svolgerli con regolarità, in ragione di 3/4 a settimana, senza aspettare l’ultimo momento. Dal volume 1 di algebra: es. n. 202, 216, 225, 248 pagg. 442–445; es. n. 275, 279, 286 pag. 447; es. n. 104, 105, 108, 113 pag. 504. Dal volume 2 di algebra: es. n. 105, 110, 111, 121, 134 pagg. 34–37; es. n. 148 pag. 38; es. n. 204, 207, 213 pagg. 510–511; es. n. 263 pag. 513; es. n. 327 pag. 108; es. n. 339 pag. 109; es. n. 473, 487 pagg. 118–119; es. n. 152, 153, 158 pag. 221; es. n. 172, 183 pagg. 222–223; es. n. 590 pag. 250; es. n. 623, 628 pag. 252. Dal volume di geometria: es. n. 109 pag. 80; es. n. 95, 97 pag. 111; es. n. 63 pag. 136. N.B.: chi dovesse avere sospeso il giudizio di ammissione alla terza a causa di un’insufficienza in Matematica farà bene a svolgere un buon numero di esercizi aggiuntivi, scelti fra quelli simili a quelli sopra indicati. Nel libro sono chiaramente indicati, mediante titoletti, i punti dove cominciano esercizi che riguardano un nuovo argomento. Libri di testo • E. Cassina e M. Bondonno, L’ora della Matematica — Algebra, vol. 1, Paravia. 3 L.A.S. «A. Modigliani» — A.s. 2010–2011 — Classe 2E — Programma di Matematica • E. Cassina e M. Bondonno, L’ora della Matematica — Algebra, vol. 2, Paravia. • E. Cassina e M. Bondonno, L’ora della Matematica — Geometria, Paravia. Padova, 8 giugno 2011 Gli alunni Il docente 4