a.a. 2007/08Complementi di Analisi Matematica di Base

per il corso di laurea in Fisica - Primo semestre - 50 ore - 5 CFU - MAT/05

Docente: Pierluigi Colli


Programma indicativo

Successioni e serie di funzioni. Successioni: convergenza puntuale ed uniforme; teoremi su limitatezza*, continuità*, integrale* e derivata* del limite uniforme.  Serie: convergenza puntuale, uniforme, totale. Serie di potenze: caratterizzazione dell'insieme di  convergenza (raggio di convergenza)*; derivazione ed integrazione termine a termine; relazioni con le serie di Taylor; criterio di sviluppabilità in serie di Taylor*.

Forme differenziali lineari. Curve regolari; integrale curvilineo di una funzione. Forme differenziali lineari e loro integrale curvilineo. Forme esatte; teorema di caratterizzazione*. Forme chiuse; teoremi riguardanti le relazioni tra forme esatte e forme chiuse*. Domini semplicemente connessi, domini stellati.

Integrale di Lebesgue. Spazio di misura. Misura esterna. Insiemi trascurabili. Definizione e proprietà elementari dell'integrale di Lebesgue. Teoremi di Beppo Levi* e di Lebesgue*. Teorema di derivazione sotto il segno di integrale*. Funzioni ed insiemi misurabili e loro proprietà.

Serie di Fourier.  Polinomi e serie trigonometriche. Successioni a variazione limitata; applicazioni alla convergenza di serie trigonometriche*. Espressione dei coefficienti*. Serie di Fourier: nucleo di Dirichlet; condizione generalizzata del Dini*; applicazioni alla convergenza puntuale. Il fenomeno di Gibbs. Convergenza secondo Cesaro;  somme e nucleo di Fejér; convergenza uniforme delle somme di Fejér di una funzione continua*. Applicazione delle serie di Fourier allo studio dell'equazione del calore unidimensionale. Principio del massimo parabolico*, esistenza ed unicità* della soluzione del problema di Cauchy-Dirichlet con dato di Dirichlet nullo e dato di Cauchy continuo, regolare a tratti e nullo agli estremi.

Testi consigliati

Materiale didattico

Modalità dell'esame

L'esame è costituito da una prova scritta (durante la quale non è consentito l'uso di appunti, testi, minicalcolatori, ...) e da una prova orale. La prima, che è parte integrante dell'esame (in particolare, influisce sulla votazione finale), ha lo scopo di valutare la capacità dello studente di utilizzare ed applicare correttamente la teoria studiata alla risoluzione di qualche esercizio. Scopo del successivo colloquio è completare la valutazione della conoscenza e della comprensione del programma da parte dello studente.
Nel Programma, il simbolo * indica i teoremi dei quali è richiesta anche la dimostrazione. Evidentemente, è facoltà del candidato non limitarsi alle dimostrazioni obbligatorie. Potranno comunque essere richieste: dimostrazioni che in consistano in verifiche immediate;  esempi che illustrino la portata delle ipotesi; applicazioni della teoria a semplici esercizi.



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