ANALISI MATEMATICA I
Corso di Laurea Triennale in Matematica

Docente: prof. Paolo Vitolo
Anno Accademico 2016–2017


Diario del corso
Le lezioni sono terminate il 26 maggio 2017

11 ottobre (2 ore) Assiomi dei numeri reali.
L’assioma di continuità.
12 ottobre (2 ore) Esercizi: deduzione di alcune proprietà dei numeri reali dagli assiomi.
Maggioranti e minoranti.
Massimo e minimo. Unicità del minimo.
Estremo superiore ed estremo inferiore.
13 ottobre (2 ore) Proprietà dell’estremo superiore e dell’estremo inferiore.
Principio dell’estremo superiore.
Caratterizzazione dell’estremo superiore.
Esercizi: operazioni con estremi superiori e inferiori.
18 ottobre (2 ore) Esercizi: calcolo di estremo superiore e estremo inferiore.
La retta reale estesa. Forme indeterminate.
19 ottobre (2 ore) L’insieme dei numeri naturali.
Proprietà di Archimede.
Principio di induzione.
Definizioni per ricorrenza.
Seconda forma del principio di induzione.
Buon ordinamento dei numeri naturali.
20 ottobre (2 ore) Disuguaglianza di Bernoulli.
Cenno ai coefficienti binomiali e al teorema del binomio di Newton.
L’insieme dei numeri interi.
Numeri razionali e numeri irrazionali.
Irrazionalità della radice quadrata di 2.
25 ottobre (2 ore) Parte intera di un numero reale.
Densità dei razionali e degli irrazionali.
Radice n-esima di un numero reale.
26 ottobre (2 ore) Potenza ad esponente reale.
Logaritmi.
Proprietà dei logaritmi.
Formula del cambiamento di base.
27 ottobre (2 ore) Esercizi: equazioni e disequazioni razionali.
2 novembre (2 ore) Numero di Nepéro.
Definizione di intervallo.
Esempi di intervalli e di insiemi che non sono intervalli.
Intervalli aperti, chiusi e semiaperti.
Valore assoluto. Disuguaglianza triangolare.
3 novembre (2 ore) Esercizi: equazioni e disequazioni irrazionali.
Esercizi: equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche.
8 novembre (2 ore) Funzioni e grafici.
Restrizione di funzioni.
Operazioni con le funzioni.
9 novembre (2 ore) Inversa di una funzione.
Caratterizzazione delle funzioni invertibili.
Funzioni crescenti e funzioni decrescenti.
Invertibilità delle funzioni strettamente monotone.
22 novembre (2 ore) Funzioni potenza, esponenziale e logaritmo.
Funzioni pari e funzioni dispari.
Rettificazione della circonferenza.
Funzioni trigonometriche: seno, coseno e tangente.
24 novembre (2 ore) Proprietà fondamentali delle funzioni trigonometriche.
Funzioni trigonometriche di angoli particolari.
Alcune formule trigonometriche.
29 novembre (2 ore) Definizione di funzione periodica.
Funzioni trigonometriche inverse.
Esercizi: disequazioni trigonometriche.
30 novembre (2 ore) Continuità di una funzione in un punto.
Esempi di funzioni continue e non continue.
Continuità uniforme.
Operazioni con le funzioni continue.
1 dicembre (2 ore) Esempi di funzioni continue non uniformemente continue.
Continuità delle funzioni trigonometriche.
Continuità da destra e da sinistra.
6 dicembre (2 ore) Continuità delle funzioni monotone.
Continuità dell’inversa di una funzione monotona.
Continuità delle funzioni elementari.
Classificazione dei punti di discontinuità.
Discontinuità di una funzione monotona.
Continuità dell’inversa di una funzione continua.
7 dicembre (2 ore) Intorni. Teorema della permanenza del segno.
Teorema degli zeri. Teorema dei valori intermedi.
Criterio di continuità per le funzioni monotone.
Caratterizzazione delle funzioni continue invertibili.
13 dicembre (2 ore) Punti isolati; punti esterni. Punti di accumulazione.
Insiemi chiusi, insiemi discreti e insiemi perfetti.
Limite di una funzione in un punto.
Unicità del limite.
Limite destro e limite sinistro.
14 dicembre (2 ore) Collegamento tra continuità e limiti di funzioni.
Limiti delle funzioni monotone.
Limite infinito e limite all’infinito.
Operazioni con i limiti. Forme indeterminate.
15 dicembre (2 ore) Limite della composizione di due funzioni.
17 gennaio (2 ore) Teoremi della permanenza del segno e del confronto per i limiti di funzioni.
Teorema dei carabinieri.
Limiti di restrizioni.
Limiti fondamentali delle funzioni elementari.
18 gennaio (2 ore) Successioni.
Significato di “definitivamente” e di “frequentemente”.
Teoremi della permanenza del segno e del confronto per le successioni.
Caratterizzazione delle successioni monotone.
19 gennaio (2 ore) Caratterizzazione dei punti di accumulazione mediante le successioni.
Collegamento tra limiti di funzioni e limiti di successioni.
Caratterizzazione della continuità mediante le successioni.
Costruzione del numero e.
24 gennaio (2 ore) Limiti notevoli.
Limiti di funzioni: esempi ed esercizi.
25 gennaio (2 ore) Limiti di funzioni: esempi ed esercizi.
26 gennaio (2 ore) Esercizi: equazioni e disequazioni con valori assoluti.
Esercizi: disequazioni irrazionali, trigonometriche ed esponenziali.
Esercizi: limiti di funzioni.
31 gennaio (2 ore) Esercizi: equazioni e disequazioni.
Esercizi: limiti di funzioni.
1 marzo (2 ore) Confronto asintotico di funzioni. Notazione “o piccolo” e “o grande“.
Infinitesimi e infiniti.
Ordine di infinitesimo e ordine di infinito.
2 marzo (2 ore) Parte principale di un infinitesimo.
Massimo limite e minimo limite di una funzione.
Caratterizzazione del limite mediante il massimo e il minimo limite.
7 marzo (2 ore) Sottosuccessioni.
Limite di una sottosuccessione.
Teorema di Bolzano–Weierstrass.
8 marzo (2 ore) Massimo e minimo limite di una successione.
Criterio di convergenza di Cauchy.
9 marzo (2 ore) Caratterizzazione degli insiemi chiusi mediante le successioni.
Teorema di Heine–Cantor.
Massimo e minimo di una funzione.
Teorema di Weierstrass.
13 marzo (2 ore) Funzioni differenziabili.
Continuità delle funzioni differenziabili.
Definizione di derivata.
Equivalenza tra derivabilità e differenziabilità.
Esempi di funzioni derivabili e non derivabili.
Funzione derivata.
14 marzo (2 ore) Derivata della somma e del prodotto di funzioni derivabili.
Derivata della composizione di funzioni derivabili.
Derivabilità dell’inversa di una funzione derivabile.
16 marzo (2 ore) Notazioni per la derivata e il differenziale. Derivate successive.
Significato geometrico della derivata e del differenziale.
Derivata del rapporto di due funzioni derivabili.
Derivate delle funzioni elementari.
Derivata di una funzione monotona.
21 marzo (2 ore) Esercizi: calcolo di derivate.
Punti interni; insiemi aperti.
Punti di massimo e di minimo relativo.
Teorema di Fermat.
22 marzo (2 ore) Esercizi: massimo e minimo di funzioni.
Teorema di Rolle.
23 marzo (2 ore) Teorema di Cauchy.
Teorema di Lagrange e sue conseguenze.
Andamento di una funzione.
Funzioni convesse.
28 marzo (2 ore) Caratterizzazione delle funzioni convesse.
Punti di flesso.
Punti angolosi e cuspidi.
Asintoti.
29 marzo (2 ore) Studio di funzioni. Esempi ed esercizi.
30 marzo (2 ore) Teorema di De L’Hôpital.
Applicazioni del teorema di De L’Hôpital.
4 aprile (2 ore) Esercizi: studio di funzioni.
5 aprile (2 ore) Sviluppo di Taylor.
Forma di Peano e forma di Lagrange del resto dello sviluppo di Taylor.
6 aprile (2 ore) Esercizi: studio di funzioni.
Esercizi: calcolo di limiti mediante sviluppi di Taylor.
Esercizi: continuità e derivabilità.
Esercizi: massimo e minimo di una funzione.
11 aprile (2 ore) Esercizi: studio di funzioni.
Esercizi: massimo e minimo di una funzione.
Esercizi: limiti di funzioni.
12 aprile (2 ore) Esercizi: studio di funzioni.
Esercizi: limiti di funzioni.
Esercizi: massimo e minimo di una funzione.
2 maggio (2 ore) Funzioni integrabili.
Integrale di Riemann di una funzione su un intervallo.
Esempio di funzione non integrabile.
Criterio di integrabilità.
3 maggio (2 ore) Linearità dell’integrale.
Integrale di una funzione non negativa. Monotonia dell’integrale.
Integrabilità delle funzioni monotone.
4 maggio (2 ore) Restrizioni ed estensioni di funzioni integrabili.
Proprietà segmentaria dell’integrale.
Integrabilità delle funzioni composte.
9 maggio (2 ore) Integrabilità delle funzioni continue.
Integrabilità del prodotto di due funzioni integrabili.
Teorema della media. Teorema della media generalizzato.
Funzioni continue a tratti.
Funzioni localmente integrabili.
10 maggio (2 ore) Integrale definito.
Funzione integrale.
Proprietà della funzione integrale.
Teorema fondamentale del calcolo integrale.
Primitive di una funzione. L’integrale indefinito.
11 maggio (2 ore) Metodi di integrazione indefinita.
Integrali immediati.
Integrazione per sostituzione.
15 maggio (2 ore) Integrazione per parti.
Integrazione delle funzioni razionali.
16 maggio (2 ore) Formula di Hermite.
Esercizi: integrazione definita e indefinita.
17 maggio (2 ore) Esercizi: integrazione indefinita.
18 maggio (2 ore) Integrazione per razionalizzazione.
Integrale in senso generalizzato.
Funzioni integrabili in senso generalizzato e funzioni sommabili.
22 maggio (2 ore) Integrabilità delle funzioni sommabili.
Criterio del confronto per la sommabilità.
Criteri di sommabilità.
23 maggio (2 ore) Esercizi: integrazione indefinita e integrali generalizzati.
24 maggio (2 ore) Esercizi: integrazione indefinita e integrali generalizzati.
25 maggio (2 ore) Esercizi: integrazione indefinita e integrali generalizzati.
26 maggio (2 ore) Esercizi: integrazione indefinita e integrali generalizzati.

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