Matematica generale
A.A. 2019/2020
Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti di metodo e di calcolo di base dell'analisi matematica e dell'algebra lineare necessari in altri corsi.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza di funzioni (polinomiali, trigonometriche, esponenziale e logaritmo), derivati, integrali, matrici e sistemi lineari.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
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Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Programma con riferimenti bibliografici:
Numeri naturali, interi, razionali, reali. Proprietà distributiva. ([BP], 2.1, 2.2, [G], 2.5, [MS], 1.4, 1.2)
Simbolo sommatoria. Principio d'induzione. ([BP], 2.2, [MS], 1.5)
Funzioni. Funzioni polinomiali di grado uno e rette. Coefficiente angolare ([G], 3.4, [MS], 2.9).
Intersezione di rette, la retta passente per due punti. ([BP], 2.4)
Polinomi di grado due e parabole. ([BP], 2.4, [G], 3.5.)
Zeri di un polinomio di grado due. Intersezione tra una rette e una parabola.
Intersezione di due parabole. La sezione aurea.
Il binomio di Newton, coefficienti binomiali. ([BP], Appendice 2B.)
Funzioni trigonometriche: seno e coseno. ([BP], 2.4, [G], 3.11, [MS], 2.9.)
La tangente. Coefficiente angolare e retta tangente. ([BP], 2.4, [MS], 2.9.)
Funzione inversa, arcsin, arccos, arctg. ([BP], 2.4, [G], 2.4, 3.11, [MS], 6.34.)
Formule trigonometriche. ([BP], 2.4.)
Funzioni esponenziali e logaritmiche. Il numero di Nepero. ([BP], 2.4, [G], 3.7 -3.10, [MS], 2.9.)
Successioni e limiti. ([BP], 3.2 ,[G], 2.8, 5.1, 5.5, [MS], 3.10-3.12)
Limiti di funzioni. ([BP], 3.4, [G], 5.4, 6.3, [MS], 4.14, 4.14.)
Continuità. ([BP] 3.5, 3.7, [G], 6.1, [MS], 4.16, .17)
Derivata, coeficiente angolare e retta tangente. ([BP] 4.1, [G], 7.2, 7.3, [MS], 6.28, 6.29, 6.33)
Derivate di funzioni elementari. ([BP] 4.1, [G], 7.4, [MS], 6.32.)
Regole di derivazione 1. ([BP] 4.2, [G], 7.4, [MS], 6.30.)
Regole di derivazione 2. ([BP] 4.2, [G], 7.4, [MS], 6.31.)
Esempi di derivate di funzioni composte e funzioni inverse. ([BP] 4.2, [G], 7.4, [MS], 6.31.)
Punti di massimo e minimo. ([BP] 4.4, [G], 8.6, [MS], 6.37.)
Esempi di punti di massimo e minimo. ([BP] 4.4, [G], 8.6.)
La formula di Taylor. ([BP] 4.5, [G], 8.4.)
Le formule di de l'Hôpital. ([BP] 4.4, [G], 8.3, [MS], 7.39.)
Asintoti. ([BP] 4.8, [MS], 7.40)
I numeri complessi, la formula di de Moivre. ([BP] Appendice 2C.)
Studio del grafico. ([BP] 4.9, [G] 8.9, [MS], 7.40.)
Equazioni differenziali ([G], 12.1, [MS], A6).
L'integrale. ([BP], 5.1-5.4, [G], 10.1, 10.2, [MS], 8.41-8.42)
Esercizi.
Primitive, esempi di integrali. ([BP], 5.4, [G], 10.5, [MS], 9.44, 9.45, 9.46)
Metodi di integrazione: integrazione per scomposizione, integrazione per parti. ([BP], 5.5, [G], 9, [MS], 9.47, 9.48, 9.49)
Esercizi su integrazione per parti. ([BP], 5.5, [G], 9.5.)
Metodi di integrazione: integrazione di funzioni razionali fratte, ([BP], 5.5, [G], 9.4, [MS], 9.48)
Integrazione per sostituzione. ([BP], 5.5, [G], 9.6, [MS], 9.50.)
Calcolo di integrali definiti. ([BP], 5.6, [G], 10.)
Calcolo di aree di figure piane. ([BP], 5.6, [G], 10, [MS], 9.51)
Integrali impropri o generalizzati. ([BP], 5.8, [G], 10.6, [MS], 9)
Spazi vettoriali, i vettori di R^2, R^3 e R^n. Somma di vettori, prodotto per uno scalare, prodotto scalare. ([BP], 6.1, [G], 14.)
Definizione di matrice, somma di matrici e prodotto per uno scalare. ([BP], 7.1, [G], 15.2, [MS], 5.20.)
La moltiplicazione fra matrici. ([BP], 7.1, [G], 15.2, [MS], 5.21.)
Matrici quadrate, matrici triangolari, matrici diagonali, la matrice identica. Definizione di matrice inversa. ([BP], 7.1, 7.2, [G], 15.4, [MS], 5.27.)
Complementi algebrici e determinante. ([BP], 7.2, [G], 15.2, 15.3, [MS], 5.22, 5.23, 5.24.)
Proprietà del determinante. Il teorema del Binet. ([BP], 7.2, [G], 15.3.)
Rango di una matrice. Sistemi lineari. ([BP], 7.4, [G], 15.5, 15.6 [MS], 5.25.)
Teorema di Cramer. Teorema di Rouché-Capelli. ([BP], 7.4, [G], 15.6, [MS], 5.26.)
Esercizi di riepilogo.
Numeri naturali, interi, razionali, reali. Proprietà distributiva. ([BP], 2.1, 2.2, [G], 2.5, [MS], 1.4, 1.2)
Simbolo sommatoria. Principio d'induzione. ([BP], 2.2, [MS], 1.5)
Funzioni. Funzioni polinomiali di grado uno e rette. Coefficiente angolare ([G], 3.4, [MS], 2.9).
Intersezione di rette, la retta passente per due punti. ([BP], 2.4)
Polinomi di grado due e parabole. ([BP], 2.4, [G], 3.5.)
Zeri di un polinomio di grado due. Intersezione tra una rette e una parabola.
Intersezione di due parabole. La sezione aurea.
Il binomio di Newton, coefficienti binomiali. ([BP], Appendice 2B.)
Funzioni trigonometriche: seno e coseno. ([BP], 2.4, [G], 3.11, [MS], 2.9.)
La tangente. Coefficiente angolare e retta tangente. ([BP], 2.4, [MS], 2.9.)
Funzione inversa, arcsin, arccos, arctg. ([BP], 2.4, [G], 2.4, 3.11, [MS], 6.34.)
Formule trigonometriche. ([BP], 2.4.)
Funzioni esponenziali e logaritmiche. Il numero di Nepero. ([BP], 2.4, [G], 3.7 -3.10, [MS], 2.9.)
Successioni e limiti. ([BP], 3.2 ,[G], 2.8, 5.1, 5.5, [MS], 3.10-3.12)
Limiti di funzioni. ([BP], 3.4, [G], 5.4, 6.3, [MS], 4.14, 4.14.)
Continuità. ([BP] 3.5, 3.7, [G], 6.1, [MS], 4.16, .17)
Derivata, coeficiente angolare e retta tangente. ([BP] 4.1, [G], 7.2, 7.3, [MS], 6.28, 6.29, 6.33)
Derivate di funzioni elementari. ([BP] 4.1, [G], 7.4, [MS], 6.32.)
Regole di derivazione 1. ([BP] 4.2, [G], 7.4, [MS], 6.30.)
Regole di derivazione 2. ([BP] 4.2, [G], 7.4, [MS], 6.31.)
Esempi di derivate di funzioni composte e funzioni inverse. ([BP] 4.2, [G], 7.4, [MS], 6.31.)
Punti di massimo e minimo. ([BP] 4.4, [G], 8.6, [MS], 6.37.)
Esempi di punti di massimo e minimo. ([BP] 4.4, [G], 8.6.)
La formula di Taylor. ([BP] 4.5, [G], 8.4.)
Le formule di de l'Hôpital. ([BP] 4.4, [G], 8.3, [MS], 7.39.)
Asintoti. ([BP] 4.8, [MS], 7.40)
I numeri complessi, la formula di de Moivre. ([BP] Appendice 2C.)
Studio del grafico. ([BP] 4.9, [G] 8.9, [MS], 7.40.)
Equazioni differenziali ([G], 12.1, [MS], A6).
L'integrale. ([BP], 5.1-5.4, [G], 10.1, 10.2, [MS], 8.41-8.42)
Esercizi.
Primitive, esempi di integrali. ([BP], 5.4, [G], 10.5, [MS], 9.44, 9.45, 9.46)
Metodi di integrazione: integrazione per scomposizione, integrazione per parti. ([BP], 5.5, [G], 9, [MS], 9.47, 9.48, 9.49)
Esercizi su integrazione per parti. ([BP], 5.5, [G], 9.5.)
Metodi di integrazione: integrazione di funzioni razionali fratte, ([BP], 5.5, [G], 9.4, [MS], 9.48)
Integrazione per sostituzione. ([BP], 5.5, [G], 9.6, [MS], 9.50.)
Calcolo di integrali definiti. ([BP], 5.6, [G], 10.)
Calcolo di aree di figure piane. ([BP], 5.6, [G], 10, [MS], 9.51)
Integrali impropri o generalizzati. ([BP], 5.8, [G], 10.6, [MS], 9)
Spazi vettoriali, i vettori di R^2, R^3 e R^n. Somma di vettori, prodotto per uno scalare, prodotto scalare. ([BP], 6.1, [G], 14.)
Definizione di matrice, somma di matrici e prodotto per uno scalare. ([BP], 7.1, [G], 15.2, [MS], 5.20.)
La moltiplicazione fra matrici. ([BP], 7.1, [G], 15.2, [MS], 5.21.)
Matrici quadrate, matrici triangolari, matrici diagonali, la matrice identica. Definizione di matrice inversa. ([BP], 7.1, 7.2, [G], 15.4, [MS], 5.27.)
Complementi algebrici e determinante. ([BP], 7.2, [G], 15.2, 15.3, [MS], 5.22, 5.23, 5.24.)
Proprietà del determinante. Il teorema del Binet. ([BP], 7.2, [G], 15.3.)
Rango di una matrice. Sistemi lineari. ([BP], 7.4, [G], 15.5, 15.6 [MS], 5.25.)
Teorema di Cramer. Teorema di Rouché-Capelli. ([BP], 7.4, [G], 15.6, [MS], 5.26.)
Esercizi di riepilogo.
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari salvo quelle previste per l'accesso al corso di laurea.
Metodi didattici
Lezioni tradizionali alla lavagna.
Materiale di riferimento
Riferimenti bibliografici:
[BP] M. Bianchi, E. Paparoni. Matematica per le Scienze. Pearson Education 2007.
[G] A. Guerraggio. Matematica per le scienze. Pearson 2014.
[MS] P. Marcellini, C. Sbordone. Matematica Generale. Liguori Editore 2007.
Sito dell'insegnamento:
http://www.mat.unimi.it/users/geemen/BeniCult.html
[BP] M. Bianchi, E. Paparoni. Matematica per le Scienze. Pearson Education 2007.
[G] A. Guerraggio. Matematica per le scienze. Pearson 2014.
[MS] P. Marcellini, C. Sbordone. Matematica Generale. Liguori Editore 2007.
Sito dell'insegnamento:
http://www.mat.unimi.it/users/geemen/BeniCult.html
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame si articola in una prova scritta obbligatoria per la durata di due ore, che consente di conseguire una votazione fino a 30 punti. La prova scritta richiede la soluzione di norma di quattro esercizi, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni. Sono previste due prove intermedie (a meta' corso e alla fine) per studenti che frequentano; il superamento di tali prove equivale al superamento dell'esame. Oltre le prove intermedie sono previsti cinque appelli.
MAT/01 - LOGICA MATEMATICA
MAT/02 - ALGEBRA
MAT/03 - GEOMETRIA
MAT/04 - MATEMATICHE COMPLEMENTARI
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA
MAT/06 - PROBABILITA' E STATISTICA MATEMATICA
MAT/07 - FISICA MATEMATICA
MAT/08 - ANALISI NUMERICA
MAT/09 - RICERCA OPERATIVA
MAT/02 - ALGEBRA
MAT/03 - GEOMETRIA
MAT/04 - MATEMATICHE COMPLEMENTARI
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA
MAT/06 - PROBABILITA' E STATISTICA MATEMATICA
MAT/07 - FISICA MATEMATICA
MAT/08 - ANALISI NUMERICA
MAT/09 - RICERCA OPERATIVA
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Alzati Alberto, Van Geemen Lambertus
Turni:
Docente/i
Ricevimento:
Lunedì, h 14-16
Uff. n° 2103, II piano, c/o Dip. Mat., via Saldini 50
Ricevimento:
su appuntamento per email ([email protected])