Elisabetta Rocca. Corso di ``Istituzioni di Matematica'' 

Corso di Laurea in Chimca Applicata ed Ambientale

Calendario delle lezioni (Anno Accademico 2010/2011):

  • 02 novembre 2010 (2 ore): Presentazione del corso, Definizione di successione (reale), Definizione di successione convergente, Esempi, Le successioni convergenti sono limitate (con dimostrazione), Definizione di successione inferiormente e superiormente limitata, Definizione di successione divergente a + infinito e a - infinito, Esempi, Definizione di successioni monotone, Il Teorema fondamentale delle successioni monotone (senza dimostrazione), Il calcolo dei limiti di somma, prodotto (con dimostrazione), quoziente, potenze. Le forme indeterminate, alcuni esercizi per la loro risoluzione. 
  • 05 novembre 2010 (2 ore): Unicita' del limite di successionii (con dimostrazione). Teoremi del confronto (senza dimostrazioni). Confronti tra infiniti e infinitesimi, Limiti notevoli. Definizione del numero di Nepero (senza dimostrazioni).  Esercizi.
  • 08 novembre 2010 (1 ora): Definizione di limite di funzioni, limite destro e sinistro. Unicita' del limite. Esempi. Definizione di funzione continua. Esempi. Tipi di discontinuita'.   
  • 09 novembre 2010 (1 ora): Continuita' delle funzioni elementari, di somma, prodotto, composta ed inversa di funzioni continue (senza dimostrazione). Esempi di funzioni discontinue. Risoluzioni di forme indeterminate: quozienti di polinomi, senx/x (con dimostrazione), (1+1/x)^x (da cui log(1+x)/x, (e^x-1)/x).
  • 10 novembre 2010 (2 ore): Calcolo del limite di (1-cos x)/x^2. Esercizi su calcolo dei limiti. Definizioni di asintoto orizzontale, verticale ed obliquo. Esempi. Teorema di Weiestrass (senza dimostrazione), dei valori intermedi  (senza dimostrazione) e degli zeri (senza dimostrazione). Applicazioni alla ricerca di zeri di polinomi. 
  • 11 novembre 2010 (2 ore): Definizione e significato geometrico e fisico di derivata. Definizione di funzione derivabile e funzione deriata. Calcolo di derivate di funzioni elementari. Punti di non derivabilita': angoloso, a tg verticale e cuspide. Dimostrazione del fatto che derivabile implica continua. Esempi. Derivata della somma, prodotto (con dimostrazione), composta, inversa (senza dimostrazioni). Esercizi. 
  • 12 novembre 2010 (2 ore): Teorema di de l'Hospital (senza dimostrazione). Applicazioni al calcolo di limiti in caso di forme indeterminate. Risoluzione della forma indeterminata (1+x)^\alpha-1/x per x xhe tende a 0. Definizioni di massimo e minimo locali, estremi locali, punti stazionari. Teorema di Fermat (con dimostrazione). Teorema di Lagrange o del valor medio ( con dimostrazione). Applicazioni ai legami tra segno della derivata e monotonia. Esercizi su ricerca di massimi e minimi.  
  • 23 novembre 2010 (1 ora): Esercizi su studio di funzione, monotonia e di ripasso su successioni e zeri di polinomi.
  • 24 novembre 2010 (2 ore): Definizione di derivata seconda, funzione convessa e concava, legami tra segno della derivata seconda e convessita' (senza dimostrazioni). Definizione di punto di flesso e lagami con la derivata seconda (senza dimostrazione). Esercizi. Sviluppo di Taylor (o Mc-Laurin) con resti di Lagrange e Peano al second'ordine (senza dimostrazioni).  Sviluppo dell'esponenziale in 0.
  • 25 novembre 2010 (2 ore): Richiami sullo sviluppo di Taylor (e Mac-Laurin) del second'ordine. Sviluppi di coseno e seno. Sviluppo di Taylor all'ordine n con resti di Lagrange e Peano (senza dimostrazioni). Caratterizzazioni di funzioni convesse e concave tramite rette tangenti. Esercizi sulla risoluzione di forme indeterminate. Esercizi sulla verifica di continuita' di funzioni al variare di parametri. Esercizi su calcolo della derivata della funzione inversa.
  • 26 novembre 2010 (2 ore): Definizione di primitiva. Definizione di integrale indefinito. Esempio di funzione discontinua che non ha primitiva. Linearita' dell'integrale. Esempi. Formule di integrazione per parti e sostituzione (con dimostrazioni).
  • 30 novembre 2010 (1 ora): Richiami delle formule di integrazioni per parti e sostituzione. Esercizi anche su fratte con denominatore di grado 2.
  • 03 dicembre 2010 (2 ore): Definizione di integrale secondo Riemann ed integrale definito. Proprieta': additivita', monotonia, positivita', linearita' (senza dimostrazioni). Definizione di funzione integrale e sua monotonia per integrande non negative (con dimostrazione). Il teorema della media integrale (senza dimostrazione). Il teorema fondamentale del calcolo integrale e la formula fondamentale del calcolo integrale (con dimostrazioni). 
  • 10 dicembre 2010 (2 ore): Esercizi sul calcolo di integrali definiti, calcolo di aree, calcolo di rette tangenti a funzioni integrali. Introduzione agli integrali impropri. Definizione di funzione integrabile in senso improprio su intervalli limitati e non. Esempi.
  • 13 dicembre 2010 (1 ora): Richiami sulla definizione di integrale improprio. Il teorema del confronto per funzioni non negative (con dimostrazione). Esempio di utilizzo del teorema del confronto.
  • 14 dicembre 2010 (1 ora): Teorema del confronto per funzioni di segno qualunque. Esempi. Esempio di funzione integrabile tale che il suo modulo non lo e'.
  • 17 dicembre 2010 (2 ore):  Teorema del confronto asintotico (senza dimostrazione). Esercizi su convergenza di integrali impropri e su funzioni integrali.   
  • 21 dicembre 2010 (2 ore): Esercizi di riepilogo. 
  • 14 gennaio 2011 (2 ore): Funzioni in piu' variabili. Definizione di continuita' e derivata parziale. Definizione di derivata direzionale in caso di funzioni ``regolari'' e di gradiente e di piano tangente. Esercizi. 
  • 17 gennaio 2011 (2 ore). Definizioni di punto di massimo e minimo e di matrice hessiana. Condizioni necessarie e sufficienti per l'esistenza di punti estremanti per funzioni di due variabili (senza dimostrazione). Esercizi.
  • 18 gennaio 2011 (2 ore): Esercizi sulla ricerca di massimi e minimi per funzioni di due variabili. Definizione di Laplaciano ed esercizi di calcolo per funzioni radiali. Equazione differenziale ordinaria del prim'ordine anche in forma normale. Problema di Cauchy. Teorema di Peano (senza dimostrazione). Esempi su problemi senza soluzioni e con infinite soluzioni.
  • 21 gennaio 2011 (2 ore). Teorema di esistenza e unicita' locale della soluzione del problema di cauchy per equazioni del prim'ordine (senza dimostrazione). Esempi. Equazioni lineari del prim'ordine. Formula risolutiva. Esercizi. 
  • 24 gennaio 2011 (2 ore). Esercizi su problemi di Cauchy per equazioni lineari. Equazioni a variabili separabili. Equazione di Bernoulli con termine quadratico. Esercizi.   
  • 25 gennaio 2011 (2 ore). Equazioni differenziali di second'ordine. Il Problema di Cauchy. Esistenza e unicita' locale per il problema associato ad equazioni lineari a coefficienti continui. Lo spazio delle soluzioni: somma di soluzioni dell'omogenea e una soluzione particolare (con dimostrazione). Lo spazio vettoriale delle soluzioni delle equazioni omogenee. La matrice wronskiana. Equazioni lineari a coefficienti costanti. Risoluzioni delle omogenee. Esercizi. 
  • 31 gennaio (2 ore). Soluzioni di equazioni differenziali del secondo ordine a coefficienti costanti e non omogenee con secondo membro di tipo esponenziale, logaritmico o trigonometrico. Esercizi sulla risoluzione di Equazioni differenziali del second'ordine e problemi di Cauchy associati.
  • 01 febbraio (2ore). Esercizi di ricapitolazione.