Obiettivi Formativi
Il corso si propone di introdurre gradualmente gli studenti al formalismo, la terminologia e gli strumenti logici della matematica, prerequisiti indispensabili per una corretta assimilazione di molte delle discipline a contenuto economico, statistico e finanziario che lo studente dovrà affrontare nel seguito. Oltre ad abituare gli studenti all’uso pratico degli strumenti dell’algebra e del calcolo differenziale, il corso si propone di educarli a un approccio rigoroso e logicamente coerente ai problemi, attraverso il metodo logico-deduttivo tipico della matematica.
La trattazione formale degli argomenti sarà preceduta da un approccio euristico e intuitivo, e per molti di essi verranno indicate le possibili applicazioni per la descrizione di sistemi e processi di tipo economico, sociale e finanziario. Le lezioni di natura più teorica saranno affiancate da esercitazioni svolte in aula e da indicazioni per guidare gli studenti nello svolgimento autonomo di esercizi.
Programma
Parte 1. Elementi introduttivi
Elementi di logica: proposizioni, connettivi logici, quantificatori.
Elementi di teoria degli insiemi: operazioni fra insiemi, relazioni e funzioni.
Insiemi numerici elementari: numeri naturali, razionali. Insiemi numerabili e principio di induzione
I numeri reali: modello geometrico, rappresentazione decimale, cenni alla teoria assiomatica.
Funzioni reali di variabile reale. Alcuni grafici elementari: polinomiali, razionali fratte, esponenziali, logaritmiche, circolari.
Richiami di geometria analitica del piano: equazioni di retta, parabola, iperbole, ellisse, circonferenza.
Parte 2. Elementi di Analisi Matematica per funzioni a una variabile.
Limiti di funzioni reali di variabile reale. Continuit? e teoremi globali per funzioni continue: teorema di Weierstrass, teorema di esistenza degli zeri, teorema dei valori intermedi.
Nozione di derivata e suo significato geometrico. Regole di derivazione. Teoremi del calcolo differenziale: teorema di Rolle, Lagrange, Cauchy, De L?Hospital. Polinomio di Taylor.
Studio qualitativo del grafico di funzioni: asintoti, concavit?, flessi, massimi e minimi locali e globali.
Integrale e sue principali propriet?. Funzione integrale e teorema fondamentale del calcolo. Primitive elementari.
Successioni numeriche e serie numeriche. Serie geometrica. Alcuni criteri di convergenza.
Successioni definite per ricorrenza come sistemi dinamici.
Parte 3. Elementi di algebra lineare.
Struttura dello spazio euclideo n-dimensionale. Operazioni fra vettori, lineare indipendenza. Matrici e operazioni fra matrici. Determinante e sue propriet?. Rango di una matrice. Matrice inversa.
Sistemi di equazioni lineari: Teorema di Cramer, Teorema di Rouch?-Capelli, sistemi omogenei.
Matrici simmetriche, forme quadratiche, segno delle forme quadratiche.
Parte 4. Elementi di Analisi Matematica per funzioni a pi? variabili.
Funzioni di due o pi? variabili. Curve di livello, derivate parziali, gradiente e matrice Hessiana. Massimi e minimi liberi, classificazione dei punti critici. Propriet? globali delle funzioni concave e convesse. Funzioni omogenee.
Cenni su massimi e minimi vincolati coi moltiplicatori di Lagrange.