ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 4
Anno accademico 2023/2024 - Docente: DOROTEA JACONARisultati di apprendimento attesi
I principali obiettivi di questo insegnamento sono:
1) abituare lo studente al rigore logico, che negli studi scientifici riveste un'importanza fondamentale;
2) mettere lo studente in grado di conoscere i principali oggetti della Matematica e comprendere in che modo essi possano intervenire nello studio di discipline diverse.
Più in dettaglio, gli obiettivi, declinati secondo i descrittori di Dublino, sono i seguenti:
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): lo studente apprenderà alcuni basilari concetti matematici e svilupperà le capacità di calcolo e manipolazione dei più comuni oggetti matematici: fra questi limiti, derivate e integrali per le funzioni di una variabile ed elementi di Algebra lineare.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): attraverso esempi legati alla Biologia, lo studente potrà apprezzare l’importanza della Matematica in ambito scientifico e non solo come disciplina fine a se stessa, ampliando in tal modo i propri orizzonti culturali.
Autonomia di giudizio (making judgements): lo studente potrà affrontare con sufficiente rigore alcuni semplici ma significativi metodi dimostrativi della Matematica per affinare le capacità logiche. Molte dimostrazioni saranno presentate in modo schematico e intuitivo per renderle più fruibili a quegli studenti che sono meno attratti dalla Matematica teorica.
Abilità comunicative (communication skills): studiando la Matematica, e mettendosi alla prova mediante le esercitazioni guidate, lo studente apprenderà a comunicare con rigore e chiarezza sia oralmente che per iscritto. Imparerà che utilizzare un linguaggio corretto è uno dei mezzi più importanti per comunicare con chiarezza il linguaggio scientifico, non solo in ambito matematico.
Capacità di apprendimento (learning skills): gli studenti, soprattutto i più volenterosi, saranno stimolati ad approfondire alcuni argomenti, anche mediante lavori di gruppo
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Le lezioni si svolgeranno possibilmente in aula, se sarà necessario si svolgeranno in modalità telematica. Quanto, fra le informazioni che seguono, è riferito al lavoro in classe, vale anche, per estensione, per la modalità telematica, con opportune piccole variazioni, sempre nel rispetto del programma previsto. I concetti e i metodi oggetto del corso saranno presentati mediante lezioni frontali. Per ogni argomento il docente svolgerà alcuni esercizi; altri esercizi saranno affidati agli studenti che li svolgeranno in classe, singolarmente o in gruppo, e poi confronteranno la loro soluzione con quella che, subito dopo, il docente esporrà. Alcuni esercizi prevederanno dei test a risposta multipla. Gli esercizi non sono solo tecnici ma possono anche consistere in riflessioni ed esposizione di brevi argomenti. Si darà infatti molto spazio agli aspetti teorici, alla capacità di collegare fra loro i vari argomenti, alla costruzione di un linguaggio corretto. Durante tutte le lezioni si dedicherà un breve spazio al ripasso di argomenti svolti prima e ad alcuni argomenti di base che, tradizionalmente, sono fonti di lacune. Molti degli esercizi proposti in classe, ed altri ad essi simili, saranno pubblicati sul portale Studium per consentire agli studenti di allenarsi durante lo studio personale.
Prerequisiti richiesti
Conoscenze di base di Matematica. In particolare, gli studenti dovranno essere attenti e curiosi e avere una buona propensione al ragionamento logico, dovranno conoscere i principali insiemi numerici, saper manipolare le espressioni algebriche, conoscere le proprietà del valore assoluto, risolvere equazioni e disequazioni algebriche, esponenziali, logaritmiche e conoscere i principali elementi di trigonometria piana e di geometria euclidea.
Frequenza lezioni
La frequenza è fortemente consigliata.
Contenuti del corso
Il programma dettagliato sarà pubblicato alla fine del corso.Sul portale Studium sarà possibile seguire quotidianamente il diario delle lezioni.
Gli argomenti trattati sono:
- Matrici. Sistemi di equazioni lineari.
- Elementi di calcolo vettoriale e sue applicazioni alla geometria analitica.
- Generalità sugli insiemi numerici.
- Funzioni reali di variabile reale e loro limiti.
- Funzioni continue e loro proprietà.
- Calcolo differenziale per le funzioni reali di una variabile reale e sue applicazioni.
- Calcolo integrale per le funzioni reali di una variabile reale.
Si fa presente che tutti gli argomenti trattati sono indispensabili per acquisire una buona conoscenza della materia e tutti saranno oggetto delle prove d’esame. Per alcuni teoremi non verrà richiesta la dimostrazione. Per conoscere il grado di approfondimento con cui saranno presentati i singoli argomenti basterà seguire il diario delle lezioni (pubblicato quotidianamente su Studium). Si ricorda comunque che la frequenza delle lezioni e la partecipazione attiva ad esse e alle eventuali attività integrative agevoleranno l’apprendimento.
Testi di riferimento
Testi di riferimento
- P. Marcellini, C. Sbordone - Elementi di Calcolo - Liguori Editore.
Per gli Esercizi:
- P. Marcellini, C. Sbordone - Esercitazioni di Matematica I - Liguori Editore.
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Elementi di calcolo vettoriale (spazi vettoriali, spazio euclideo a due dimensioni, vettori applicati). | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
2 | Sistemi di equazioni lineari Matrici, determinanti, principali risultati sui sistemi | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
3 | Elementi di Geometria analitica piana (equazioni della retta, circonferenza) | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
4 | Generalità sugli insiemi numerici (dai numeri naturali ai numeri reali, struttura dell'insieme dei numeri reali, cenni sui numeri complessi). | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
5 | Successioni di numeri reali (successioni regolari, successioni monotone, limiti notevoli, operazioni con i limiti). | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
6 | Funzioni reali di una variabile reale (generalità, funzioni elementari, limiti, continuità). | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
7 | Calcolo differenziale per le funzioni di una variabile (formule e regole di derivazione, principali teoremi e loro applicazioni allo studio della monotonia e alla ricerca degli estremi relativi ed assoluti di una funzione. | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |
8 | Integrali indefiniti e integrale di Riemann. | Marcellini-Sbordone: Elementi di Calcolo |