227SM - ISTITUZIONI DI MATEMATICHE A 2019
Schema della sezione
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Introduzione alla teoria degli insiemi. Inclusione, unione, intersezione e complementare di insiemi. Leggi di de Morgan.
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Introduzione alla logica binaria delle proposizioni. Tabelle di verità, negazione e connettivi logici. Implicazione e logica dei predicati.
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Prodotto cartesiano di insiemi. Relazioni e relazioni d'equivalenza e d'ordine parziale. Funzioni: dominio, codominio, iniettività, suriettività e corrispondenza biunivoca.
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Introduzione ai numeri naturali e al principio di induzione. Numeri interi e operazioni di somma e prodotto.
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Numeri razionali e loro rappresentazione. Operazioni con frazioni. Irrazionalità della diagonale di un quadrato rispetto al lato.
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Introduzione dei numeri reali e loro completezza. Assioma di Dedekind. Rappresentazione dei numeri reali sulla retta reale. Coordinate cartesiane di punto sulla retta e sul piano. Elementi di geometria analitica del piano e dello spazio. Distanza e luoghi geometrici elementari: circonferenza (sfera), ellisse (ellissoide), iperbole (iperboloide) retta e piano e loro equazioni cartesiane.
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Introduzione alle funzioni circolari e alla trigonometria. Seno coseno e tangente e loro proprietà.
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Vettori nel piano e nello spazio e operazioni con vettori. Retta in forma vettoriale. Prodotto scalare.
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Introduzione alle equazioni e disequazioni algebriche di secondo grado. Parabole e relative equazioni cartesiane.
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Definizione di estremo superiore e inferiore di un insieme. Numeri reali estesi. Introduzione alle successioni (di numeri reali) e alle serie.
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Elementi di calcolo combinatorio. Definizione di limite di una successione di numeri reali.
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Successioni monotone. Unicità del limite. Criterio del confronto di successioni.
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Compatibilità di operazioni e calcolo di limiti. Applicazioni ed esempi.
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Confronti di infiniti e infinitesimi, Esempi ed applicazioni.
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Limite notevole per il calcolo del numero di Nepero. Funzione esponenziale e funzione logaritmo: definizione e prime proprietà.
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Continuità di funzioni e compatibilità con usuali operazioni fra funzioni reali di variabile reale. Teorema della permanenza del segno. Teorema di esistenza degli zeri.
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Continuità di funzioni composte e inverse. Teorema dei valori intermedi.
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Classificazione ed esempi di discontinuità.
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Asintoti di funzioni: verticali, orizzontali e obliqui.
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Insiemi compatti in spazi metrici. Metodo di bisezione. Teorema di Bolzano-Weierstrass e di Weierstrass.
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Studio qualitativo del grafico di una funzione
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Rapporto incrementale e relativo significato geometrico. Definizione e interpretazione di derivabilità di una funzione. Derivabità implica continuità.
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Derivata di una funzione reale di variabile reale.
Compatibilità tra operazioni di funzioni e derivazione. Regola di Leibniz.
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Derivata della funzione composta di funzioni derivabili. Derivata della funzione inversa di una funzione derivabile e invertibile. Derivata delle principali funzioni elementari.