AM210 - Analisi matematica 3- Analisi 2 per fisici
Docente: Michela Procesi
Esercitatore: Fabio Felici
AA 2020-21 - I Semestre
Libri consigliati: [C] Chierchia, Analisi Matematica II, [G] Giusti II.
Ricevimento: Venerdi 14.30/ 16
(nel mio studio palazzina C II piano in fondo)
Chi ha superato entrambe gli esoneri puo' presentarsi all'orale in una qualsiasi
sessione dell'anno. Chi ha superato lo scritto di gennaio deve
sostenere l'orale entro la sessione di febbraio. I fisici che hanno
superato gli esoneri possono fare un orale per la prima parte del
programma, se non hanno superato gli esoneri possono provare a
recuperare la prima parte dello scritto presentandosi alla sessione
scritta di gennaio.
Esoneri: Gli esoneri saranno nei giorni:
10-11-20 ore 11-13
12-1-21 ore 14/16
Scritti: 23/01/2021 ore 11:00-13:00
18/02/2021 ore 11:00-13:00
22/06/2021 ore 11:00-13:00
13/09/2021 ore 11:00-13:00
Programma:
1. Funzioni di n variabili reali
Spazi vettoriali. Prodotto scalare (disuguaglianza di Cauchy-Schwarz), norma, distanza,
topologia standard, compattezza in Rn .
Funzioni continue da Rn in Rm. Continuita' ed uniforme continuita'. Teorema di Weierstrass.
Definizioni di derivata parziale e direzionale, funzioni differenziabili,
gradiente, una funzione differenziabile continua e ha tutte le derivate direzionali.
Teorema del differenziale totale Lemma di Schwarz, Funzioni Ck, regola della catena . Matrice hessiana.
Formula di Taylor al secondo ordine. Punti stazionari massimi e minimi
Matrici definite positive.
i punti di massimo o minimo sono punti critici; i punti critici in cui la
matrice Hessiana e’ definita positiva (negativa) sono punti di minimo (massimo); i punti
critici in cui la matrice Hessiana ha un autovalore positivo e uno negativo sono selle.
Funzioni differenziabili da Rn ad Rm; Matrice jacobiana. Matrice jacobiana della
composizione.
2. Spazi normati e spazi di Banach
Esempi. Successioni convergenti e di Cauchy . Norme equivalenti .
Equivalenza delle norme in Rn. Lo spazio delle funzioni continue con la
norma del sup uno spazio di Banach.
Il teorema del punto fisso in spazi di Banach
3. Funzioni implicite
Il teorema delle funzioni implicite (con la versione quantitativa e il Teorema della
Funzione Inversa).
Massimi e minimi vincolati, moltiplicatori di Lagrange .
4. Equazioni differenziali ordinarie
Esempi: equazioni a variabili separabili, sistemi lineari a coefficienti costanti
Teorema di esistenza e unicita’. Tempi di esistenza.
L’insieme delle soluzioni di un sistema di equazioni differenziali lineari di ordine n
forma uno spazio vettoriale n-dimensionale (Wronskiano, variazione di costanti.
mi potete contattare agli indirizzo email michelaprocesi_at_gmail.com procesi_at_mat.uniroma3.it
\
Informazioni sull'esame di AM210 .
Il secondo esonero sara' su:
Teorema della Funzione Implicita e Inversa, massimi e minimi su un
chiuso. Equazioni differenziali (dei tipi discussi a lezione).
Lo scritto e' sugli argomenti
discussi a lezione. Potete fare riferimento agli scritti degli anni
precedenti per la tipologia. In generale si tratta di 4 esercizi (2
sulla prima parte e 2 sulla seconda)
Per I matematici:
Chi ha superato entrambe gli esoneri con una media >=17
puo' presentarsi all'orale in una qualsiasi sessione dell'anno.
Chi non ha superato il primo
esonero puo' comunque presentarsi al secondo esonero e poi recuperare
il primo nello scritto di gennaio. Allo stesso modo chi avesse passato
il primo esonero ma non il secondo puo' recuperarlo nello scritto di
gennaio.
Chi ha superato lo scritto di gennaio deve sostenere l'orale entro la sessione di febbraio.
Per I fisici:
I fisici che hanno superato gli
esoneri sono invitati a fare un orale per la prima parte del
programma entro la fine di febbraio.
Chi vuole recuperare uno o entrambe gli esoneri puo' farlo nella sessione scritta di gennaio.
Informazioni sull' orale. L'orale della sessione invernale si puo' fare dal 18 gennaio alla prima settimana di marzo.
Chi vuole fare l'esame a gennaio dovrebbe farmelo sapere entro il 16 gennaio.
Chi vuole fare l'esame entro la prima meta' di febbraio entro il 31 gennaio.
Chi entro la prima settimana di marzo entro il 14 febbraio.
Per le prenotazioni per l'orale e per stabilire un calendario useremo teams (devo ancora capire come).
Per l'orale potete seguire le
dispense delle lezioni, le registrazioni e le dispense di
Chierchia. Chi non riesce a reperire le dispense mi contatti.
- Lezione
1 (22/9) Lo spazio vettoriale R^n, Prodotto scalare,
disuguaglianza di Cauchy-Schwarz. Appunti e esercizi
- Lezione 2(23/9) Norma. Distanza. Topologia in R^n.
Spazi topologici e spazi metrici ([C] pag 1-8 e 11-13) Appunti e esercizi
- Lezione 3 (25/9) Norme equivalenti. Esercizi. qualche esercizio per casa. Appunti e esercizi
- Lezione 4 (29/9) Continuita' in spazi metrici. Successioni di Cauchy e convegenti. Insiemi Chiusi. Appunti e esercizi
- Lezione 5 (2/10) Limite di funzioni in spazi metrici. Continuita'. Funzioni da R in R^n, funzioni da R^n in R. Caso generale. Appunti e esercizi
- Lezione 6 (6/10) Alcuni teoremi sulla continuita`. Teoremi di confronto. Criteri di continuita' tramite successioni o curve. Appunti e esercizi
- Lezione 7 (9/10) Compatti, equivalenza delle norme in R^n. Appunti e esercizi
- Lezione 8 (13/10) Insiemi connessi. Connesso per archi e per poligonali. Appunti e esercizi
- Lezione 9 (16/10) Grafici di funzione. Curve in R^n. Funzioni da R^n in R. Funzioni lineari. Appunti e esercizi
- Lezione 10 (20/10) Funzioni quadratiche. Matrice associata. Studio del segno degli autovalori.Appunti e esercizi
- Lezione 11 (23/10) Diagonalizzazione delle matrici simmetriche. Autovalori e autovettori.Appunti e esercizi
- Lezione 12 (27/10) Differenziabilita'. Piano tangente. Derivate parziali e direzionali.Appunti e esercizi
- Lezione 13 (28/10) Teorema del differenziale totale. Derivate seconde e teorema di Schwarz. Appunti e esercizi
- Lezione
14 (30/10) Differenziabilita da R^n in R^m. LoJacobiano. Composizione
Formula di Taylor al II ordine. Punti critici. Massimi e minimi. Appunti e esercizi
- Lezione 15 (3/11) Ancora studio di massimi e minimi. Esempi di funzioni con hessiano semidefinito. Appunti e esercizi
- Lezione 16 (5/11) Esempi ed esercizi. Funzioni radiali.
- Esonero testo con soluzioni
- Lezione 17 (17/11) Dimostrazione della formula di Taylor as II
ordine. Dimostrazione della classificazione di massimi e minimi
non-degeneri. Enunciato del teorema della funzione implicita. Appunti e esercizi
- Lezione 18 (20/11) Uniforme continuita' delle funzioni continue su un compatto. Appunti e esercizi
- Lezione 19 (24/11) Il Lemma delle contrazioni. Il teorema della funzione implicita.
- Lezione 20 Formulazione quantitativa e dimostrazione del teorema della funzione implicita.
- Lezione 21 (27/11) Ancora sul TFI (esempi). Teorema della funzione inversa.
- Lezione 22 (1/12) Esercizi ed esempi. Moltiplicatori di Lagrange. Massimi e minimi su un chiuso.
- Lezione 23 (4/12)Ancora sui massimi e minimi su un chiuso. Punti non regolari.
- Lezione 24 (11/12) Un po di trucchi. Come riconoscere un compatto.
- Lezione 25. (15/12) Equazioni Differenziali Ordinarie. Presentazione. Caso scalare del prim'ordine. Metodo di separazione di variabili.
- Lezione 26. (16/12) Teorema di esistenza ed unicita' locale. Intervallo massimale di esistenza ed unicita'.
- Lezione 27. (18/12) Ancora su intervallo massimale di esistenza
ed unicita'. Esistenza globale di soluzioni per sistemi lineari.
Struttura di spazio vettoriale e spazio affine. Equazioni scalari a
coefficienti costanti di ordine n. Caso omogeneo.
- Lezione 28. (21/12) Equazioni scalari a coefficienti costanti di ordine n. Caso non- omogeneo.