Matematica

Gli autori sono docenti presso il corso di Laurea in Fisica dell'Università degli studi di Milano e affiancano questo eserciziario ai testi di Analisi Matematica 2 e 3, che raccolgono le loro lezioni. Accanto ad esercizi esposti con lo scopo di chiarire definizioni e risultati teorici, vengono anche presentati esercizi di approfondimento la cui risoluzione richiede tecniche e ragionamenti meno abituali. I campi trattati vanno dalla teoria classica dell'integrazione in una variabile a quella di Lebesgue in R e sulle superfici; dal calcolo differenziale per funzioni di più variabili all'ottimizzazione vincolata; dalle successioni e serie di funzioni alle serie di potenze; dalle equazioni differenziali ordinarie alle forme differenziali e relativa teoria del potenziale. Una particolare cura viene riservata a passaggi ed argomentazioni che l'esperienza didattica degli autori ha evidenziato come più ostici per gli studenti.

Questo volume presenta i concetti fondamentali del calcolo delle probabilità e le più importanti metodologie statistiche. La trattazione si avvale di alcuni strumenti di calcolo differenziale e integrale; l'enfasi, tuttavia, non è posta sull'aspetto matematico-formale, ma sul fondamento concettuale delle tecniche statistiche presentate, e in particolare sulle loro basi probabilistiche. L'esposizione procede dalla statistica descrittiva al calcolo delle probabilità, alle principali tecniche di statistica inferenziale, al controllo statistico della qualità.

In questo volume vengono trattati i seguenti argomenti: Misura, integrazione, derivazione. Insiemi di punti. Misura. Funzioni misurabili. Misura prodotto. Integrali. Derivazione in R. Funzioni d'insieme additive. Derivazione negli insiemi astratti. Derivazione in Rk. Cambiamento di variabili nell'integrale di Lebesgue. Elementi di analisi lineare negli spazi normati. Spazi lineari. Spazi lineari normati. Spazi di Banach. Spazi lineari con prodotto interno. Spazi di Hilbert. Operatori lineari in uno spazio di Hilbert. Operatori autoaggiunti. Duale in uno spazio normato. Convergenza debole. Spazi riflessivi. Operatori lineari tra spazi normati. Spazi di Sobolev. Equazioni differenziali lineari. Elementi di analisi non lineare negli spazi di Banach. Punti fissi. Esempi di operatori non lineari tra spazi di Banach. Integrazione. Derivazione. Condizioni sufficienti per l'esistenza del minimo di un funzionale reale. Grado. Biforcazione. Equazioni differenziali semilineari.

Il volume è una presentazione autocontenuta (ma rigorosa) della teoria dei codici a blocchi tradizionale, con rimandi ad argomenti correnti di ricerca; sono presenti numerosi esercizi svolti, anche con l'ausilio del calcolatore. Il libro è destinato agli studenti del 2° e 3° anno di un corso di laurea di primo livello in Matematica, Fisica, Ingegneria. Sono inoltre presenti sezioni avanzate che possono essere utilizzate anche in un corso della laurea specialistica.

In questo testo si introducono i concetti elementari per la modellistica numerica di problemi differenziali alle derivate parziali. Si considerano le classiche equazioni lineari ellittiche, paraboliche ed iperboliche, ma anche altre equazioni, quali quelle di diffusione e trasporto, di Navier-Stokes, e le leggi di conservazione, e si forniscono numerosi esempi fisici che stanno alla base di tali equazioni. Quindi si analizzano metodi di risoluzione numerica basati su elementi finiti, differenze finite, e metodi spettrali. In particolare vengono discussi gli aspetti algoritmici e di implementazione al calcolatore, e si forniscono alcuni programmi in linguaggio MATLAB di semplice utilizzo. Il testo non presuppone una avanzata conoscenza matematica delle equazioni alle derivate parziali: i concetti rigorosamente indispensabili al riguardo sono riportati nell'Appendice. Esso è pertanto adatto agli studenti dei corsi di laurea di indirizzo scientifico (Ingegneria, Matematica, Fisica, Chimica, Scienze dell'Informazione), e consigliabile a ricercatori del mondo accademico ed extra-accademico che vogliano avvicinarsi a questo interessante ramo della matematica applicata.

Nell'agosto 1859 Bernhard Riemann, matematico giovane e ancora poco noto, presentò all'Accademia di Berlino un articolo intitolato "Sul numero dei primi minori di una certa grandezza". In quella circostanza discusse per la prima volta l'ipotesi che prende il suo nome e che è passata alla storia come uno dei più famosi problemi irrisolti della matematica. Dimostrare questa ipotesi permetterebbe di trovare una formula per generare l'elenco dei numeri primi, cosa che avrebbe conseguenze fondamentali non solo per la scienza matematica, ma anche per la fisica quantistica e per la sicurezza informatica. In questo libro viene ricostruita la figura di Riemann, matematico e uomo, attraverso un'alternanza di capitoli, alcuni dedicati alla descrizione dei tratti storici e biografici della sua vita, altri alla puntuale esposizione matematica della sua ipotesi.

Lo studio dei rivestimenti doppi del piano inizia agli albori della geometria algebrica moderna. Anche Enriques dava un ruolo centrale allo studio di queste superfici, come testimoniano molti lavori suoi e dei suoi allievi, per l'importanza cruciale che hanno nella classificazione delle superfici algebriche. La presente opera illustra in modo ampio e dettagliato le proprietà dei rivestimenti doppi e tripli del piano, in particolare di quelli che sono superfici razionali. I risultati presentati sono di notevole interesse attuale in geometria algebrica e l'esposizione ha un taglio classico, con uno stile semplice e molto curato nella presentazione dei concetti. A ciò si accompagna un gusto tutto enriquesiano alla storia del pensiero matematico, laddove l'autore non si sottrae dal menzionare le passate teorie e dimostrazioni. Ciò rende la lettura di questa opera piacevole e consigliabile a chiunque voglia avvicinarsi alla geometria e a queste tematiche di ricerca.