A.A. 2019/2020 Modulo di Analisi Matematica 2

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A.A. 2019/2020

Modulo di Analisi Matematica 2

Stampato integrale delle lezioni

Massimo Gobbino

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Indice

Lezione 01. Esercizi su insiemi del piano descritti mediante disequazioni. . . 6

Lezione 02. Esercizi su insiemi del piano descritti mediante disequazioni. . . 10

Lezione 03. Visualizzazione di grafici di funzioni di due variabili: linee di livello e restrizioni a curve. . . 15

Lezione 04. Primi esempi sul calcolo di limiti nell’origine per funzioni di due variabili. 19 Lezione 05. Ulteriori esempi sul calcolo di limiti nell’origine per funzioni di due variabili. 24 Lezione 06. Esercizi su derivate parziali, derivate direzionali, gradiente e differenziale per funzioni di pi`u variabili. Relazione geometrica tra gradiente e linee di livello. . 28

Lezione 07. Primi esempi di problemi di max/min in pi`u variabili risolti mediante disuguaglianze elementari e/o guardando le linee di livello. . . 33

Lezione 08. Esempi di problemi di min/max risolti mediante parametrizzazione del bordo. . . 38

Lezione 09. Descrizione del metodo dei moltiplicatori di Lagrange: caso di un solo moltiplicatore. Esempi di problemi di min/max risolti mediante questo metodo. . 43

Lezione 10. Ulteriori esempi di problemi di min/max risolti mediante un moltiplicatore di Lagrange. Esempio di utilizzo misto di moltiplicatori e parametrizzazioni. Punti di taglio (bordi dei bordi). . . 48

Lezione 11. Esempi di studio di problemi di min/max con valori assoluti. . . 52

Lezione 12. Problemi di min/max in sottoinsiemi compatti dello spazio. Risoluzione mediante un moltiplicatore di Lagrange e studio a parte dei punti di taglio. . . 57

Lezione 13. Problemi di min/max risolti con due moltiplicatori di Lagrange. . . 62

Lezione 14. Primi esempi di limiti all’infinito per funzioni di due variabili. . . 66

Lezione 15. Ulteriori esempi di limiti all’infinito per funzioni di due variabili. . . 71

Lezione 16. Primo esempi di problemi di min/max su sottoinsiemi non limitati del piano. 76 Lezione 17. Ulteriori esempi di problemi di min/max su sottoinsiemi non limitati del piano. . . 82

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Lezione 18. Esempi di problemi di min/max su sottoinsiemi non limitati del piano e dello spazio. . . 87 Lezione 19. Polinomi di Taylor per funzioni di più variabili. . . 93 Lezione 20. Studio locale per funzioni di più variabili. . . 98 Lezione 21. Matrice Hessiana e classificazione di punti stazionari per funzioni di più

variabili. . . 104 Lezione 22. Esempi di studio di funzioni di pi`u variabili. . . 110 Lezione 23. Esempi finali relativi al calcolo differenziale per funzioni di pi`u variabili. . 114 Lezione 24. Primi esempi di integrali doppi su rettangoli. Utilizzo di simmetrie nel

calcolo di integrali doppi. . . 119 Lezione 25. Ulteriori esempi di integrali doppi su rettangoli e di utilizzo delle simmetrie.124 Lezione 26. Esempi di scrittura di sottoinsiemi del piano come insiemi come normali

rispetto all’asse x e/o rispetto all’asse y. . . 129 Lezione 27. Calcolo di integrali doppi su insiemi normali. Utilizzo delle simmetrie in

questo contesto. . . 134 Lezione 28. Calcolo di integrali doppi con valori assoluti: spezzamento del dominio,

scrittura come somma o differenza. . . 139 Lezione 29. Utilizzo delle coordinate polari per il calcolo di integrali doppi. . . 144 Lezione 30. Utilizzo di cambi di variabili per il calcolo di integrali doppi. Calcolo del

determinate jacobiano. . . 149 Lezione 31. Primi esempi di calcolo di integrali tripli: formula di riduzione sui rettan-

goli, per colonne e per sezioni. . . 154 Lezione 32. Ulteriori esempi di calcolo di integrali tripli per sezioni e per colonne. . . 158 Lezione 33. Utilizzo delle coordinate sferiche e delle simmetrie nel calcolo di integrali

tripli. . . 163 Lezione 34. Integrali tripli calcolati mediante cambi di variabile. . . 168 Lezione 35. Esercizi di ricapitolazione sugli integrali tripli. . . 173 Lezione 36. Utilizzo non standard delle coordinate polari nel calcolo di integrali doppi.

Integrali tripli su tetraedri. . . 177 Lezione 37. Esercizi delicati sul calcolo di integrali tripli. . . 182 Lezione 38. Calcolo di volumi, baricentri e momenti d’inerzia mediante integrali doppi

e tripli. . . 187

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Stampato integrale delle lezioni 5

Lezione 39. Curve nel piano: chiusura, semplicit`a, retta tangente in un punto, disegno

del supporto. . . 192

Lezione 40. Esercizi sulle curve nel piano: semplicit`a e disegno del supporto. . . 197

Lezione 41. Forme differenziali: esattezza, chiusura, primitiva. . . 202

Lezione 42. Quattro strategie per il calcolo dell’integrale di una forma differenziale lungo una curva. . . 207

Lezione 43. Esercizi sull’integrale di forme differenziali lungo curve. Esempio di forma differenziale chiusa ma non esatta. . . 212

Lezione 44. Lunghezza di una curva, integrale curvilineo, baricentro di una curva. Lunghezza di una curva data come grafico, in coordinate polari e coordinate sferiche.217 Lezione 45. Area di una superficie e integrali superficiali. . . 222

Lezione 46. Solidi di rotazione: volume ed area della superficie. . . 228

Lezione 47. Esercizi sui solidi di rotazione, con calcolo di baricentri. Rotazioni incomplete.233 Lezione 48. Gradiente, divergenza, rotore, Laplaciano. Esempio di inversione del rotore. 238 Lezione 49. Calcolo dell’area di domini due dimensionali descritti mediante il loro bordo.243 Lezione 50. Calcolo del flusso di un vettore uscente da un insieme, in due e tre dimensioni.248 Lezione 51. Utilizzo del teorema della divergenza per calcolare l’integrale di funzioni su insiemi del piano descritti mediante il loro bordo. . . 254

Lezione 52. Utilizzo del teorema della divergenza per calcolare l’integrale di funzioni su insiemi dello spazio descritti mediante il loro bordo.. . . 259

Lezione 53. Quattro strategie per il calcolo del flusso di un vettore attraverso una superficie. . . 264

Lezione 54. Esercizi sul calcolo del flusso di un vettore attraverso una superficie. . . . 269

Lezione 55. Ulteriori esercizi sul calcolo del flusso di un vettore attraverso una superficie.274 Lezione 56. Primi esempi di studio di integrali impropri in due dimensioni. . . 279

Lezione 57. Integrale Gaussiano. Ulteriori esempi di studio della convergenza di integrali impropri su sottoinsiemi del piano. . . 285

Lezione 58. Utilizzo di cambi di variabile per lo studio di integrali impropri. . . 290

Lezione 59. Integrali impropri con parametri, nel piano e nello spazio. . . 295

Lezione 60. Esempi finali di studio della convergenza di integrali impropri. . . 300

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