AM220 - Analisi matematica 4
Docente: Michela Procesi
Esercitazioni: Silvia Mataloni
Tutorato: Bruno Renzi, Link
AA 2019-20 - II Semestre
Libri consigliati: Giusti Analisi Matematica II, Chierchia.
Per ulteriori esercizi fare riferimento a
https://www.mat.uniroma2.it/~isola/teaching/AnalisiDue/materiali.html
Lezioni a distanza:
Lun. 11-13 Tutorato (utilizzando teams)
Mar 14.30-16 Esercitazioni
Mer. 11-13 Lezione
Ven 14-16 Lezione
secondo le modalita' offerte dal ccl di Fisica.
Istruzioni:
collegarsi attraverso la pagina http://dmf.matfis.uniroma3.it/fisica/virtual/lezioniadistanza.php
e seguire le istruzioni.
L'accesso alla pagina è protetto da username: ospite e password: fisica.rm3
attenzione:
tutto il materiale didattico (appunti e video delle lezioni) si trova su moodle
la piattaforma si trova al link https://matematicafisica.el.uniroma3.it/
Esami: Esonero: 09/06/2020 ( in modalita a
distanza). vi daro' un foglio di
esercizi (meta su integrali e meta su successioni e serie di funzioni).
Questo contera' come I e II esonero per i matematici e come III esonero
per i fisici. Avrete un giorno per consegnare gli esercizi. Chi consegna gli
esercizi ha automaticamente accesso all'orale che puo' dare entro fine luglio (sempre in modalita' a distanza)
Naturalmente dovete aspettarvi chi io vi chieda di spiegare in
dettaglio gli esercizi che avete svolto e di fare altri esempi
durante l'orale. Faro' riferimento anche agli esercizi assegnati nelle esercitazioni.
Gli scritti di AM220 (e di analisi II per fisica) sono previsti per il
20/06/2020 testo del compito matematici e fisici
va consegnato (possibilmente tramite teams) entro il 21/6 ore 11
20/07/2020 testo del compito matematici e fisici
il compito va consegnato (possibilmente tramite il team esame20/7AM220) entro il 21/7 ore 11
anche lo scritto si svolge in modalita' a distanza: vi daro' un foglio di
esercizi (meta su integrali e meta su successioni e serie di funzioni). Avrete un giorno per consegnare. Chi consegna gli
esercizi ha automaticamente accesso all'orale che puo' dare entro fine luglio (sempre in modalita' a distanza).
Naturalmente dovete aspettarvi chi io vi chieda di spiegare in
dettaglio gli esercizi che avete svolto e di fare altri esempi
durante l'orale. Faro' riferimento anche agli esercizi assegnati nelle esercitazioni.
Per i fisici:
ha i primi due esoneri e deve fare il terzo puo' sostenerlo il 9/6 (sempre un foglio di esercizi)
chi deve fare lo scritto o recuperare un esonero mi contatti.
Per recuperare eventuali esoneri vi do un foglio il giorno dell'esonero, altrimenti vi do un foglio di esercizi
nella sessione del
20/06/2020 o del 20/07/2020
Programma del corso (vedere anche il diario delle lezioni)
I numeri dei paragrafi e dei teoremi si riferiscono al libro di Chierchia o al libro di Giusti
(in tal caso indicato con [G]).
1. Integrale di Riemann in Rn
Ripasso sull’integrale di Riemann in una dimensione ([G], par. 12.1). Rettangoli in R2,
funzioni a supporto compatto, definizione di
funzione integrabile secondo Riemann in R2 (quindi Rn).
Definizione di insieme misurabile ([G], Def. 12.3), un insieme `e misurabile sse la sua
frontiera ha misura nulla ([G], Prop. 12.1). Insiemi normali rispetto agli assi cartesiani.
Una funzione continua su un insieme misurabile `e integrabile ([G], Teo. 12.1). Teorema
di riduzione di Fubini ([G], Teo. 12.2).
Formula del cambio di variabile negli integrali (schema di dimosrtrazione) Coordinate polari,
cilindriche, sferiche. Esempi: calcolo di alcuni baricentri e momenti di inerzia.
2. Curve, superfici, flussi e teorema della divergenza.
Richiami sul prodotto vettoriale. Esempi di varieta'. Curve regolari e superfici regolari. ca
Cambi di coordinate. La lunghezza di una curva. Definizione di superficie regolare ([G], Def. 15.4).
Piano tangente e versore normale. Area di una superficie ([G], Def. 15.6).
Integrali superficiali. Flusso di un campo
vettoriale attraverso una superficie. Esempi. Enunciato del teorema della divergenza.
Dimostrazione del teorema della divergenza (per domini normali risin R^2).
Il teorema del Rotore (dimostrato per domini normali in R^2).
3. Forme differenziali e lavoro.([G])
1-Forme differenziali Integrale di una 1-Forma differenziale (lavoro
di un campo vettoriale), forme chiuse ed esatte. Una forma esatta se e solo se l’integrale
su una qualsiasi curva chiusa nullo. Esempio di forma chiusa non esatta.
Insiemi semplicemente connessi. Una forma chiusa su un semplicemente connesso 'e esatta.
Insiemi stellati una
forma chiusa su un dominio stellato esatta.
4. Serie e successioni di funzioni.([G])
Serie e successioni di funzioni : convergenza puntuale, uniforme e totale.
Continuit`a del limite, integrazione e derivazione di successioni di funzioni uniformemente
convergenti. Serie di potenze: raggio di convergenza . Esempi di
serie di Taylor di funzioni elementari.
5. Serie di Fourier ([G])
Serie di Fourier, coefficienti di Fourier. Propriet`a dei coefficienti di Fourier, disuguaglianza
di Bessel, Lemma di Riemann Lebesgue Convergenza puntuale
della serie di Fourier . Convergenza uniforme nel caso di funzioni C1.
Uguaglianza di Parseval.La serie di Fourier di una funzione C1 a tratti converge alla media del salto
neipunti di discontinuita'. Linearit`a della serie di Fourier.
6. Complementi
Convoluzione e regolarizzazione (par. 3.2). Teorema di Ascoli. Le funzioni analitiche reali.
-
Programma dettagliato e diario delle lezioni
- Lezione 1: Lunedi 24/2. Integrazione di Riemann in R^n. Funzioni semplici e loro integrale. Funzioni integrabili. Misura di Peano Jordan.
- Lezione 2: Martedi 25/2. Ancora su msura
di Peano-Jordan. Insiemi di misura nulla. un insieme limitato e'
misurabile se la sua frontiera ha misura nulla. Integrabilita' delle
funzioni continue sugli insiemi misurabili. appunti ed esercizi,
- altri appunti
- Lezione 3. Mercoledi 26/2. Teorema di Fubini in R^2 e R^3. Insiemi normali.
- Lezione 4. Venerdi' 28/2. Applicazioni del teorema di Fubini. Solidi di rotazione. Calcolo di massa, baricentro e momento d'inerzia. appunti ed esercizi
- Tutorato
- Esercitazione
- Lezione 5. Mercoledi 4/3. Cambiamento di coordinate. Le coordinate polari. appunti ed esercizi
- Lunedi 9/3: Esercizi
(ho deciso di non mettere subito le soluzioni...provate un poco a farli da voi...)
Soluzioni1
Soluzioni2
- Martedi 10/3: Esercizi questi esercizi sono tratti dal libro di Chierchia e sono piu' teorici...provate a farli! soluzioni di alcuni esercizi, la curva di Peano,
- Il ricevimento NON e' sospeso (io sono in dipartimento) se preferite possiamo anche parlare via skype (michela.procesi)
- Lezione 6 Mercoledi
11/3: Coordinate cilindriche e sferiche. Coordinate sferiche in R^4 e
in generale in R^n. Discussione degli esercizi. La curva di Peano. appunti1
- appunti2,
- da questo punto tutti gli appunti (nonche' video delle lezioni) si trovano su moodle
- Lezione 7 Venerdi 13/3: Curve regolari, lunghezza di una curva, parametrizzazione dell'ascissa curvilinea. appunti
- Lezione 8 Mercoledi 18/3: Superfici regolari, area superficiale. appunti
- Lezione 9: Venerdi 20/3: Integrali superficiali. Orientamento e orientabilita'. appunti
- Lezione 10: Mercoledi 25/3: Lavoro di un campo vettoriale lungo un cammino. Flusso attraverso una superficie appunti
- Lezione 11: Venerdi 27/3: Formule di Gauss-Green. appunti
- Lezione 12: Mercoledi 1/4: Teorema della divergenza in dimensione due e tre. appunti
- Lezione 13: Venerdi 3/4: Il teorema del rotore. appunti
- Lezione 14: Martedi 7/4:Uno forme e campi vettoriali. L'integrale di una uno forma su un cammino. appunti
- Lezione 15: Mercoledi 8/4: Uno forme chiuse ed esatte. Caratterizzazione delle uno forme esatte. appunti
- Lezione 16: Mercoledi
15/4: Uno forme chiuse e teorema del rotore. Equivalenza con le uno
forme esatte su domini semplicemente connessi. Caso di domini
non-semplicemente connessi. appunti
- Lezione 17: Venerdi 17/4: Domini stellati ed equivalenza fra uno forme chiuse ed esatte (senza dim). Esercizi ed esempi. appunti
- Martedi 21/4: Esercizi a casa
- Lezione 18: Mercoledi 22/4: Discussione degli esercizi. soluzioni
- Lezione 19: Venerdi 24/4: Successioni di funzioni. appunti
- Lezione 20: Martedi 28/4: la convergenza uniforme appunti
- Mercoledi 29/4: Esercizi
- ancora esercizi
- esercizi teorici
- Lezione 21: Martedi 5/5: Integrali dipendenti da parametri. La convergenza totale. appunti
- Mercoledi 6/5: Esercizi.
- Lezione 22: Venerdi 8/5: Serie di Potenze. Raggio di
convergenza. Regolarita' delle serie di potenze. Criterio di Abel
(senza dimostrazione) appunti
- Lezione 23: Mercoledi 13/5: ancora sulle serie di potenze. Serie di Fourier.
- Lezione 24: Martedi 19/5: Serie
di Fourier. La diseguaglianza di Bessel. Funzioni regolari a tratti.
Convergenza totale della serie di Fourier per funzioni regolari a tratti e continue.
- Lezione 25: Mercoledi 20/5 Esercizi (1h) Convergenza della serie di Fourier per funzioni regolari
- Lezione 26: Venerdi 22/5 Convergenza della serie di Fourier per funzioni regolari. Convergenza uniforme in intervalli chiusi in cui la funzione e' continua. FINE programma per i FISICI
- Lezione 27: Mercoledi 27/5: Il teorema di Ascoli.
- Lezione 28: Venerdi 29/5: Convergenza uniforme di successioni monotone.
- Lezione 29: Mercoledi 3/6: Funzioni analitiche reali
- Venerdi 5/6 Esercizi di ripasso.