ANALISI MATEMATICA 2 (Corso di Laurea in Matematica)

Docente: prof. Paolo Vitolo
Anno Accademico 2007-2008

Versione definitiva (5 giugno 2008)


Programma del corso

Funzioni integrabili secondo Riemann; integrale di una funzione esteso a un intervallo. Criterio di integrabilità. Esempio di funzione non integrabile.
Linearità dell'integrale. Integrabilità delle funzioni monotone. Integrabilità delle funzioni composte. Integrabilità delle funzioni continue. Restrizioni ed estensioni di funzioni integrabili. Integrabilità del prodotto di due funzioni integrabili. Proprietà segmentaria dell'integrale.
Integrale di una funzione non negativa; monotonia dell'integrale. Teorema della media; teorema della media generalizzato.
Integrale definito. Funzione integrale e sue proprietà. Teorema fondamentale del calcolo integrale.
Primitive di una funzione; l'integrale indefinito. Calcolo dell'integrale definito; esempi.
Confronto tra infinitesimi; notazione “o piccolo” e “o grande”. Funzioni differenziabili; il differenziale e le sue proprietà formali.
Integrali immediati. Metodi di integrazione indefinita. Integrazione delle funzioni razionali; integrazione per razionalizzazione. Formula di Hermite.
Sviluppi di Maclaurin e di Taylor; resto dello sviluppo di Taylor: forma integrale e forma di Lagrange. Applicazione della formula di Taylor al calcolo di limiti. Irrazionalità del numero e.
Integrale in senso generalizzato: definizione ed esempi. Funzioni integrabili in senso generalizzato e funzioni sommabili. Criterio del confronto per la sommabilità. Criteri di sommabilità.

Serie numeriche. Condizione necessaria per la convergenza. La serie geometrica. Collegamento tra serie e integrali generalizzati; criterio “integrale”. Serie armonica; serie armonica generalizzata.
Serie a termini positivi. Convergenza assoluta. Criterio di convergenza di Cauchy. Resto di una serie.
Criterio del confronto. Criterio della radice; criterio del rapporto. Confronto asintotico. Criterio dell'ordine di infinitesimo.
Criterio di Abel; criterio di Leibniz. Esempio di funzione integrabile in senso generalizzato ma non sommabile.
Riordinamenti e convergenza incondizionata. Cenno al teorema di Riemann-Dini.

Norma euclidea. Disuguaglianze di Schwartz e di Minkowski. Definizione di spazio metrico.
Metriche equivalenti e uniformemente equivalenti. Sottospazi di uno spazio metrico. Diametro; inisiemi limitati e illimitati. Esempi di spazi metrici.
Funzioni continue e uniformemente continue in spazi metrici. Omeorfismi, isomorfismi uniformi e isometrie.
Intorni; insiemi aperti e loro proprietà. Punti di accumulazione e insiemi chiusi negli spazi metrici; proprietà degli insiemi chiusi. Caratterizzazione della continuità mediante aperti e chiusi.
Successioni convergenti in spazi metrici. Proprietà topologiche espresse mediante le successioni. Proprietà degli insiemi limitati negli spazi metrici.
Sottosuccessioni; spazi metrici compatti. Caratterizzazione dei sottoinisiemi compatti di numeri reali; proprietà dei sottoinsiemi compatti.
Successioni di Cauchy; spazi metrici completi. Teorema di Banach-Caccioppoli.


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