Matematica

In questo libro si affrontano alcuni temi trattati, in genere, nell’insegnamento di Geometria 2 dei corsi di laurea in Matematica. Nei primi due capitoli si richiamano alcuni fondamenti di Geometria affine, metrica e proiettiva necessari per lo studio delle quadriche. Nel terzo e nel quarto capitolo si trattano le quadriche dal punto di vista proiettivo e affine, affrontando in maniera dettagliata la caratterizzazione delle quadriche (e di alcuni elementi a esse legati come, ad esempio, gli iperpiani tangenti) e la loro classificazione a meno di omografie negli spazi proiettivi, di affinità negli spazi affini e di movimenti negli spazi euclidei. Nella descrizione delle proprietà delle quadriche si passa continuamente da aspetti sintetici ad algebrici e viceversa, affinché il legame tra le caratteristiche prettamente geometriche e le caratterizzazioni analitiche consenta di esplorare diverse rappresentazioni, fornendo punti di vista alternativi che possano ampliare la conoscenza dei temi trattati. Nel quinto capitolo si trovano numerosi esercizi svolti e commentati, tratti da prove d’esame dei corsi di Geometria dell’Università della Campania “L. Vanvitelli”.

La matematica ha sempre avuto un'importanza preminente nelle scienze applicate. L'analisi numerica studia metodologie per la risoluzione di problemi che, per la loro dimensione o per le loro stesse caratteristiche intrinseche, non possono essere risolti in modo analitico. Per questo motivo essa affonda le sue radici fin nella storia antica e gioca un ruolo essenziale nel mondo contemporaneo, sempre più influenzato dai sistemi di calcolo automatico (non solo computer nel senso canonico del termine, ma anche telefoni cellulari, televisione digitale, macchine per la diagnostica medica, etc.). Questo volume offre una panoramica degli argomenti istituzionali dell'analisi numerica, pensata per i corsi di base delle Facoltà scientifiche. La trattazione è integrata da esempi, esercizi ed esperimenti numerici basati sull'utilizzazione dell'ambiente di calcolo e visualizzazione Matlab. Questa la successione degli argomenti: Complementi di algebra lineare. Aritmetica finita. Metodi diretti per sistemi lineari. Metodi iterativi per sistemi lineari. Autovalori ed autovettori. Equazioni non lineari. Approssimazione di funzioni. Integrazione numerica. Equazioni differenziali ordinarie.

Il testo si propone come sostegno per gli studenti che frequentano il corso di Matematica Applicata 30063. Abbiamo raccolto, suddivisi per argomenti secondo il programma d’esame, domande a scelta multipla ed esercizi a risposta aperta con cui gli studenti possono prepararsi all’esame e controllare il livello delle loro conoscenze. Al termine di ogni capitolo sono riportate soluzioni dettagliate, che renderanno la preparazione ancora più completa.

I numeri primi hanno sempre suscitato curiosità e particolare fascino: il motivo è probabilmente dovuto al fatto che essi, con la loro presenza, contribuiscono a creare un'armonia che i numeri divisibili non riescono invece a rendere. Partendo da questo presupposto, Filiberto Marra formula l'ipotesi che i numeri primi abbiano un ordine e occupino il posto lasciato da quelli divisibili, creando insieme a essi un equilibrio, col numero 7 come chiave fondamentale per la risoluzione del problema.

Il saggio si basa su discipline quali la Logica, il Calcolo combinatorio, la Crittografia, la Psicolinguistica e la Neurolinguistica e prende spunto dalla considerazione dell'importanza delle parole, soprattutto quelle scritte, che al di là del significato esplicito da tutti percepito, hanno anche significati impliciti non facilmente percepibili. Per comprendere i significati impliciti occorre infatti uno sforzo mentale e l'utilizzo di strumenti conoscitivi che nel libro vengono a tal fine spiegati. Dopo aver chiarito il significato di alcuni termini tecnici e metodologie di analisi delle parole si passa ad esporre come le stesse possono essere applicate ricorrendo ad esempi pratici. Il saggio si conclude con alcune osservazioni sul valore delle parole e con degli spunti di riflessione.

Dimostrazioni indaga l'evoluzione del concetto di dimostrazione – una delle caratteristiche più significative e determinanti del pensiero matematico – attraverso episodi critici della sua storia. Dal teorema di Pitagora ai tempi moderni, e in tutte le principali discipline matematiche, John Stillwell dimostra che la dimostrazione è un concetto matematicamente vitale, che ispira l'innovazione e gioca un ruolo fondamentale nella produzione di nuova conoscenza. Stillwell inizia con Euclide e la sua influenza sullo sviluppo della geometria e dei suoi metodi di dimostrazione, per proseguire con l'algebra. Successivamente, i risultati analitici furono visti in un primo momento come “algebra infinitesimale”, e l'analisi divenne un'arena per prove algebriche e computazionali piuttosto che per prove assiomatiche nello stile di Euclide. Stillwell procede con la teoria dei numeri, la geometria non euclidea, la topologia e la logica, e scruta il profondo abisso tra l'aritmetica dei numeri naturali e i numeri reali. Laggiù, Cantor, Gödel, Turing e altri scoprirono che il concetto di dimostrazione è in definitiva parte dell'aritmetica. Questo fatto sorprendente impone limiti fondamentali su quali teoremi possono essere dimostrati e quali problemi possono essere risolti.

Questi sono appunti delle mie lezioni di matematica discreta per il corso di studi in ingegneria elettronica e ingegneria delle comunicazioni dell'Università di Roma, La Sapienza. è un corso facoltativo di 6 CFU. A grandi linee il corso si compone delle seguenti parti: 1. Elementi di teoria dei numeri 2. Elementi di algebra moderna 3. Elementi di combinatoria 4. Elementi di teoria dei grafi Mi sono proposto di illustrare alcune tematiche di diversi campi della matematica moderna in cui si può suddividere la Matematica Discreta. Data la varietà dei possibili argomenti è difficile indicare un singolo libro di testo che comprenda un po' di tutto ciò che volevo illustrare. Per questi appunti ho attinto perciò da varie fonti citate nella bibliografia a cui rinvio per approfondimenti. Il testo contiene anche numerosi esercizi svolti.

Questa è una raccolta di 201 esercizi di algebra lineare e geometria affine, euclidea e proiettiva, con le relative soluzioni. Non si tratta di esercizi ripetitivi e meccanici che possono essere risolti con un approccio standard ma di esercizi che necessitano di una buona comprensione della teoria, di un approccio critico e di qualche idea personale per essere risolti.