Argomenti del corso (dal sito ufficiale):
Curve. Curve semplici, chiuse, regolari, versore tangente, curve equivalenti, curve rettificabili, lunghezza, ascissa curvilinea, integrali curvilinei di prima specie. Cenni alla geometria differenziale delle curve.
Funzioni di più variabili. Cenni di topologia, limiti, funzioni continue e proprietà. Derivate parziali, gradiente, derivate direzionali, differenziabilità e conseguenze. Teorema del differenziale totale. Derivate seconde, matrice Hessiana, teorema di Schwarz, formula di Taylor con resto di Lagrange e di Peano. Punti di estremo relativo, teorema di Fermat. Punti critici e loro classificazione. Funzioni a valori vettoriali, matrice Jacobiana. Funzioni implicite. Massimi e minimi vincolati, teorema dei moltiplicatori di Lagrange.
Integrali multipli. Insiemi misurabili secondo Peano-Jordan, integrale di Riemann. Formule di riduzione per integrali doppi su domini normali, formule di integrazione per strati e per fili per gli integrali tripli. Formule di cambiamento di variabili negli integrali multipli. Integrali multipli generalizzati, integrale della Gaussiana.
Forme differenziali e campi vettoriali. Integrale curvilineo di seconda specie. Forme differenziali esatte, campi vettoriali conservativi e loro caratterizzazione. Forme differenziali chiuse, campi vettoriali irrotazionali. Formule di Gauss-Green.
Superfici. Superfici regolari, esempi. Piano tangente, versore normale. Area di una superficie regolare, integrale di superficie. Superfici orientabili, superfici con bordo. Teorema di Stokes, teorema della divergenza.
Successioni e serie di funzioni. Convergenza puntuale ed uniforme di una successione di funzioni. Teorema sulla continuità del limite, teoremi di passaggio al limite sotto il segno di integrale, sotto il segno di derivata. Serie di funzioni. Convergenza puntuale ed uniforme, criteri di Cauchy. Convergenza totale, criterio di Weierstrass. Teoremi sulla continuità della somma, di integrazione per serie, di derivazione per serie.
Spazi metrici. Distanza, spazi metrici, esempi. Successioni convergenti, successioni di Cauchy. Spazi metrici completi. Teorema delle contrazioni.
Equazioni differenziali ordinarie. Problema di Cauchy, formulazione integrale del problema di Cauchy. Teoremi di Cauchy di esistenza ed unicità locale e globale. Risoluzione di equazioni differenziali del primo ordine: lineari, a variabili separabili, di Bernoulli, omogenee, esatte. Analisi qualitativa delle soluzioni di equazioni differenziali del primo ordine. Sistemi di equazioni differenziali del primo ordine. Struttura dell'integrale generale di sistemi differenziali lineari omogenei e non omogenei. Soluzioni linearmente indipendenti e linearmente dipendenti. Matrice Wronskiana e sue proprietà. Rappresentazione delle soluzioni di sistemi omogenei con matrice dei coefficienti costante. Integrale generale di equazioni lineari del secondo ordine omogenee a coefficienti costanti. Metodo di variazione delle costanti, metodo di somiglianza.
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