Programma
Prima parte
- Teoria degli insiemi:
Definizione, unione, intersezione, insieme complementare. Leggi di de Morgan.
Prodotto cartesiano tra insiemi.
Insiemi numerici: intervalli e intorni, chiusi, aperti e semiaperti.
Massimo e minimo, estremo superiore e inferiore
- Matematica di base:
Equazioni e disequazioni di I e II grado.
Operazioni sui polinomi, fattorizzazione e ricerca di radici.
Equazioni e disequazioni razionali e irrazionali.
Potenze e logaritmi.
Trigonometria (comprese le formule: addizione, duplicazione, prostaferesi)
- Funzioni:
Definizione e grafico di funzioni elementari.
Limite di una funzione: definizione e prime proprietà.
Forme di indecisione.
Continuità delle funzioni: definizione e proprietà.
Infiniti, infinitesimi: i simboli "o piccolo", “O grande” e "˜" (asintotico).
- Calcolo differenziale nel campo reale.
Derivata: definizione e derivate di funzioni elementari; regole di derivazione.
Legame tra derivabilità e continuità.
Punti stazionari: massimi e minimi assoluti e relativi.
Derivate di funzioni inverse e di funzioni composte.
Derivate di ordine superiore al primo. Punti di flesso.
Teoremi di Rolle, Cauchy, Lagrange.
I due teoremi di De l’Hôspital: applicazione allo studio di forme di indecisione.
Studio del grafico di una funzione qualsiasi.
- Approssimazione di funzioni reali tramite polinomi.
Formula di Taylor e di McLaurin.
Serie di Fourier. .
Seconda parte
- Successioni:
Definizione, nozione di convergenza e divergenza.
- Serie:
Definizione di serie e proprietà.
Criteri di convergenza per serie a termini positivi.
- Integrali nel campo reale secondo Riemann.
Integrale definito: significato geometrico.
Teorema di Riemann. Teorema della media integrale.
Valor medio di una funzione in un intervallo.
Teorema fondamentale del calcolo integrale.
Definizione e proprietà degli integrali indefiniti;
Metodi di integrazione.
Caso della funzione integranda razionale.
- Integrali impropri.
Integrali impropri di primo e secondo tipo.
Criteri di convergenza per gli integrali impropri.
- Numeri complessi:
Definizione, forma algebrica e trigonometrica.
Proprietà, operazioni tra numeri complessi.
Il piano di Argand-Gauss, radici n - esime dell’unità.
Formule di Eulero. Forma esponenziale di un numero complesso.
- Equazioni differenziali:
Il problema di Cauchy per un’equazione differenziale ordinaria.
Equazioni differenziali del I ordine a variabili separabili; integrali singolari.
Equazioni lineari omogenee a coefficienti costanti: equazione caratteristica.
Equazioni lineari non omogenee a coefficienti costanti del secondo ordine.
Equazioni differenziali lineari omogenee di ordine superiore. Cenno al caso non omogeneo.
- Funzioni di più variabili:
Definizione, Definizione di funzioni parametriche.
Limiti, continuità, derivate parziali, derivata direzionale.
Punti stazionari e loro classificazione, gradiente.
Formula di Taylor.
Integrali doppi e riduzione a due integrazioni successive.
Equazioni differenziali alle derivate parziali del I e II ordine e loro classificazione.
Principali equazioni alle derivate parziali del II ordine.
Serie di Fourier.