Corso di Laurea in Ingegneria Informatica/Information and communication technologies engineering (with Helwan University) (Anno Accademico 2010/2011)

Analisi matematica III
Descrizione dell'insegnamento
Il corso di Analisi Matematica 3 completa gli insegnamenti di natura analitico-matematica della Facoltà di Ingegneria. Tale corso amplia la natura degli oggetti studiati nei precedenti corsi di questo gruppo di discipline matematiche, passando dai numeri reali ai numeri complessi e quindi alle relative funzioni di una variabile complessa. Inoltre vengono presentate numerose tecniche di carattere integro-differenziale per l’analisi dei problemi che coinvolgono funzioni reali o complesse, quali la teoria delle trasformate di Fourier e di Laplace.
Prerequisiti
Sia i corsi di Analisi Matematica di primo e secondo livello che il corso di Geometria e Algebra Lineare sono essenziali per la comprensione del corso.
Scopi
Tale corso contiene un duplice obiettivo principale. Da un lato presentare una completa teoria delle funzioni di una variabile complessa, in modo specifico lo studio dell’olomorfia per tali funzioni e dall’altro dotare lo studente di efficaci tecniche operazionali non elementari per studiare problemi di carattere differenziale connessi a molti degli insegnamenti avanzati presenti nel percorso formativo di un corso di ingegneria.
Contenuti
Questo corso di Analisi Matematica 3 è strutturato in tre parti. La prima introduce i numeri complessi e le relative funzioni di una variabile complessa per poi investigare tutte le proprietà di queste ultime, quali i concetti di analiticità e olomorfia oltre all’integrazione mediante il teorema dei residui, ciò che generalmente è detta Analisi Complessa. La seconda parte riguarda le proprietà della trasformata di Fourier e della relativa antitrasformata. Infine, utilizzando i concetti delle funzioni complesse, il corso presenta la trasformata di Laplace e le sue applicazioni.
Esercitazioni
Gli esercizi relativi a questo corso riguardano in modo particolare lo studio dell’analiticità di una funzione complessa e le applicazione del teorema dei residui; la risoluzione dei problemi differenziali mediante le tecniche di trasformazione di Fourier e Laplace; problemi di fisica-matematica che necessitano degli strumenti presentati nel corso.
Docente
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Docenti video
Prof. Marco Codegone - Politecnico di Torino (Torino - Italy)
Elenco delle lezioni
    •  Lezione n. 1: Numeri complessi: generalità  Marco Codegone
    •  Lezione n. 2: Potenze e radici di numeri complessi  Marco Codegone
    •  Lezione n. 3: Funzioni elementari dei numeri complessi  Marco Codegone
    •  Lezione n. 4: Funzioni a valori complessi . Funzioni di variabile reale a valori reali o complessi  Marco Codegone
    •  Lezione n. 5: Analisi Armonica  Marco Codegone
    •  Lezione n. 6: Polinomi di Fourier  Marco Codegone
    •  Lezione n. 7: Polinomio di Fourier di un segnale x(t). Disuguaglianza di Bessel  Marco Codegone
    •  Lezione n. 8: Serie di Fourier: generalità  Marco Codegone
    •  Lezione n. 9: Convergenza puntuale e convergenza uniforme delle serie di Fourier  Marco Codegone
    •  Lezione n. 10: Funzioni di variabile complessa. Integrali di linea in campo  Marco Codegone
    •  Lezione n. 11: Funzioni analitiche. Definizione di derivata e di olomorfia. Analiticità  Marco Codegone
    •  Lezione n. 12: Formule integrali di Cauchy. Esistenza delle derivate di ogni ordine per le funzioni olomorfe  Marco Codegone
    •  Lezione n. 13: Serie di Laurent. Prova della formula di Eulero  Marco Codegone
    •  Lezione n. 14: Sviluppo di Laurent: zeri e poli primo ordine  Marco Codegone
    •  Lezione n. 15: Sviluppo di Laurent: poli di ordine qualunque e singolarità essenziali  Marco Codegone
    •  Lezione n. 16: Singolarità non uniformi e singolarità non isolate. Il punto all'infinito  Marco Codegone
    •  Lezione n. 17: Teorema dei residui  Marco Codegone
    •  Lezione n. 18: Integrali impropri con il metodo dei residui. Lemma di Jordan  Marco Codegone
    •  Lezione n. 19: Lemma di Jordan per il calcolo di integrali lungo cammini paralleli all'asse immaginario  Marco Codegone
    •  Lezione n. 20: Decomposizione in fratti semplici con il metodo dei residui  Marco Codegone
    •  Lezione n. 21: Decomposizione in fratti multipli con il metodo dei residui  Marco Codegone
    •  Lezione n. 22: Decomposizione in fratti semplici. Poli complessi coniugati  Marco Codegone
    •  Lezione n. 23: Trasformata di Fourier. Definizione per funzioni e per distribuzioni. Antitrasformata di Fourier  Marco Codegone
    •  Lezione n. 24: Proprietà della trasformata di Fourier  Marco Codegone
    •  Lezione n. 25: Ulteriori proprietà della trasformata di Fourier. Proprietà di simmetria, convoluzione, prodotto  Marco Codegone
    •  Lezione n. 26: Trasformata di Laplace. Definizione di trasformata di Laplace bilatera per funzioni e distribuzioni  Marco Codegone
    •  Lezione n. 27: Proprietà della trasformata di Laplace. Hermitianeità e convoluzione  Marco Codegone
    •  Lezione n. 28: Esercizi di trasformate di Laplace  Marco Codegone
    •  Lezione n. 29: Antitrasformata di Laplace  Marco Codegone