ANALISI MATEMATICA I (Corso di Laurea in Matematica)

Docente: dott. Paolo Vitolo
Anno Accademico 2002-2003

Versione definitiva


Programma del corso

Introduzione ai numeri reali: gli assiomi di campo totalmente ordinato; irrazionalità della radice quadrata di 2. Maggioranti e minoranti, massimo e minimo, estremo superiore ed estremo inferiore. La proprietà dell'estremo superiore.
Numeri naturali: proprietà del minimo e proprietà di Archimede. Principio di induzione e sue applicazioni; definizioni per ricorrenza.
Insiemi equipotenti; cardinalità. Insiemi finiti e infiniti, numerabili e non numerabili. Procedimento diagonale di Cantor; cardinalità dell'insieme dei numeri reali.
I reali estesi e gli intervalli. Le funzioni e i grafici; operazioni con le funzioni. Funzioni monotòne; invertibilità delle funzioni strettamente monotone.
Funzioni algebriche. Potenza ad esponente reale; le funzioni potenza, esponenziale e logaritmo. Funzioni trigonometriche: seno, coseno e tangente; funzioni trigonometriche inverse.

Funzioni continue. Operazioni con le funzioni continue; continuità della composizione di due funzioni continue. Continuità uniforme. Continuità dell'inversa di una funzione monotona su un intervallo. Continuità delle funzioni elementari.
Successioni; caratterizzazione della continuità tramite le successioni. Operazioni con i limiti di successioni. Teoremi del confronto e della permanenza del segno; teorema dei carabinieri.
Regolarità delle successioni monotone; il numero di Nepéro. Sottosuccessioni; teorema di Bolzano-Weierstrass.
Limiti di funzioni. Intorni e punti di accumulazione. Limite destro e limite sinistro. Limiti fondamentali delle funzioni elementari. Cambiamento di variabile nei limiti. Limiti notevoli.
Classificazione dei punti di discontinuità. Teorema degli zeri e teorema dei valori intermedi. Teorema di Weierstrass. Teorema di Heine-Cantor.

Derivabilità e differenziabilità. Significato geometrico di derivata e differenziale. Derivazione delle funzioni elementari; regole di derivazione.
Punti di massimo e minimo relativo; andamento di una funzione derivabile. Teoremi di Rolle, Lagrange, e Cauchy; teorema di De L'Hôpital.
Convessità e concavità; punti di flesso. Relazione tra la convessità di una funzione in un intervallo e il segno della derivata seconda. Studio di funzioni.
Il polinomio di Taylor; formula di Taylor con resto nella forma di Peano e nella forma di Lagrange. Irrazionalità del numero di Nepero.


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