Linguaggio e Metodi della Matematica

(LMM - Polo La Spezia - A.A. 2005/06)

Docente
Roberto Bruni
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Home Dipartimento http://www.di.unipi.it/~bruni
Email rbruni@cli.di.unipi.it
 
Modalità
Esame
  • L'esame comprende scritto ed orale (codice AA004, 6 CFU)
  • Il superamento dello scritto è condizione necessaria per sostenere l'orale
  • Lo studente è esentato dallo scritto se ha superato le due prove di verifica intermedia che si svolgeranno durante le lezioni (in tal caso l'esame orale dovrà essere sostenuto prima dell'inizio del secondo semestre)
  • Gli appelli scritti sono fissati secondo il calendario esposto in bacheca e sulle pagine WEB del dipartimento
  • Le date degli orali invece sono fissate dal docente di volta in volta e vengono communicate al momento dello scritto
  • Per sostenere l'esame orale è obbligatorio iscriversi all'appello inviando un e-mail all'indirizzo rbruni@cli.di.unipi.it
 
Verifiche
Intermedie
  1. Prima verifica intermedia: Giovedì 3 Novembre 2005, ore 14:00-16:00 Aula 3.
    Testo A - Soluzioni Testo A
    Testo B - Soluzioni Testo B

  2. Seconda verifica intermedia: Martedì 20 Dicembre 2005, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

 
Appelli
di Esame
  1. Mercoledì 18 Gennaio 2006, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

  2. Mercoledì 8 Febbraio 2006, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

  3. Mercoledì 7 Giugno 2006, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

  4. Martedì 4 Luglio 2006, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

  5. Martedì 25 Luglio 2006, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

  6. Venerdì 8 Settembre 2006, ore 14:00-16:00 Aula 2.
    Testo - Soluzioni

 
Bibliografia  
Orario
Martedì 14:00-16:00 Aula A2
Venerdì 11:00-13:00 Aula A2
 
Lezioni
  • Martedì 27 Settembre 2005: Presentazione del corso. Puzzle logico-matematici (taglio del cubo, i nove punti, scacchiera e domino, teorema di Pitagora e il falso triangolo). Ultimo teorema di Fermat. Definizione di: insieme, uguaglianza tra insiemi, inclusione, sottoinsieme e sottoinsieme proprio. Diagrammi di Eulero-Venn. Esercizi.

  • Venerdì 30 Settembre 2005: Riassunto prima lezione. Cardinalità di insiemi finiti. Insieme delle parti. Prodotto cartesiano. Unione, intersezione, differenza, complemento. Puzzle della sequenza di coppie. Insiemi disgiunti. Leggi booleane (idempotenze, commutatività, associatività, identità, dominanza, distributività). Dimostrazioni con diagrammi di Eulero-Venn. Dimostrazioni "discorsive". Esercizi.

  • Martedì 4 Ottobre 2005: Puntatori a testi di consultazione. Prove basate su diagammi, prove discorsive, prove basate su equivalenze note. Famiglie di insiemi. Definizione di funzione, dominio, codominio, immagine. Rappresentazione grafica. Restrizione. Funzione caratteristica di un insieme. Funzioni iniettive, surgettive e bigettive. Esercizi.

  • Venerdì 7 Ottobre 2005: Funzioni biunivoche e inverse. Controimmagine. Composizione di funzioni. Teoremi su composizione di funzioni. Successioni di elementi. Introduzione alla logica matematica: sintassi, semantica e deduzione. Proposizioni elementari. Negazione. Tabelle di verità. Esercizi.
    Note della lezione

  • Martedì 11 Ottobre 2005: Congiunzione, disgiunzione (inclusiva e esclusiva), implicazione, equivalenza. Formule proposizionali. Disambiguazione delle formule. Semantica delle formule: interpretazione. Esercizi.

  • Venerdì 14 Ottobre 2005: LEZIONE ANNULLATA PER SOSPENSIONE DELLA DIDATTICA PROCLAMATA DALL'UNIVERSITÀ DI PISA CONTRO L'APPROVAZIONE DEL DDL MORATTI

  • Martedì 18 Ottobre 2005: Tautologia, contraddizione e soddisfacibilità. Equivalenza logica. Leggi di identità, dominanza, idempotenza, commutatività, associatività, doppia negazione, terzo escluso, non contradditorietà, De Morgan, assorbimento, distributività. Eliminazione dell'implicazione. Principio di rimpiazzamento. Riduzione a formule con sole negazione e congiunzione. Consistenza di insiemi di formule. Esercizi.

  • Giovedì 20 Ottobre 2005: (RECUPERO LEZIONE DEL 14/10/2005) Riassunto su logica proposizionale. Esempi di logica predicativa. Quantificatore universale. Quantificatore esistenziale. Costanti, variabili, simboli di funzione, simboli di predicato. Termini, formule atomiche, formule predicative. Campo d'azione dei quantificatori. Variabili libere e legate. Formule aperte e chiuse. Esercizi.

  • Venerdì 21 Ottobre 2005: Termini ground. Sostituzioni. Interpretazione. Valutazione di termini chiusi. Validità di formule predicative rispetto a una interpretazione fissata. Truth Set. Formule predicative valide, soddisfacibili, insoddisfacibili. Equivalenza di formule predicative. Esercizi.

  • Martedì 25 Ottobre 2005: Rappresentazione di frasi in logica predicativa. Quantificazione esistenziale con unicità. Leggi di equivalenza sui quantificatori. Definizione di teorema, lemma, corollario, congettura, teoria, conseguenza logica. Regole di inferenza valide: esempi. Esercizi.

  • Venerdì 28 Ottobre 2005: Esercitazione di preparazione alla verifica intermedia.
    (FAC-SIMILE testi primo compitino con soluzioni)

  • Giovedì 3 Novembre 2005: PRIMA VERIFICA INTERMEDIA
    Testo A - Soluzioni Testo A
    Testo B - Soluzioni Testo B

  • Martedì 8 Novembre 2005: Correzione primo compitino

  • Venerdì 11 Novembre 2005: Sistemi di dimostrazione formale. Sistemi corretti. Regole di inferenza della logica proposizionale: OR-INTRO, AND-INTRO, MODUS PONENS, MODUS TOLLENS, DISJUNCTIVE SYLLOGISM, HYPOTHETICAL SYLLOGISM, AND-ELIM, EQUIV, CONTRADICTION. Dimostrazioni formali. Esercizi.

  • Martedì 15 Novembre 2005: Esercizi su regole di inferenza della logica proposizionale. Regole di Generalizzazione e di Istanziazione dei quantificatori Universale e Esistenziale. Esercizi.

  • Venerdì 18 Novembre 2005: Tecniche di prova. Prove dirette. Prove indirette. Prove per assurdo. Prove per casi. Doppia implicazione. Esercizi.

  • Martedì 22 Novembre 2005: Modularità nelle prove. Dimostrazioni su domini specifici: gli insiemi. Interpretazione su dominio degli insiemi. Lemmi elementari. Relazione tra dimostrazioni discorsive e dimostrazioni formali. Esercizi.

  • Giovedì 24 Novembre 2005 (14:00-16:00): (RECUPERO) Dimostrazioni formali su insiemi. Dimostrazioni su domini specifici: l'aritmetica. Definizione di numero primo, numero composto, divisibilità, fattore e multiplo. Lemma primo o composto. Lemma divisibilità #1, #2 e #3. Dimostrazioni formali e discorsive. Esercizi.

  • Venerdì 25 Novembre 2005: (ANNULLATA per Sciopero Generale)

  • Martedì 29 Novembre 2005: (ANNULLATA per indisponibilità del docente)

  • Giovedì 1 Dicembre 2005 (14:00-16:00): (RECUPERO) Test di primalità. Teorema del test di divisibilità. Prove costruttive e non costruttive. Riconoscere dimostrazioni errate. Massimo comun divisore. Primi relativi. Proprietà dei divisori di primi #1, #2 e #3. Esercizi.

  • Venerdì 2 Dicembre 2005: Co-primalità dei fattori. Principio del buon ordinamento. Algoritmo di divisione. Algoritmo di Euclide per il calcolo del massimo comun divisore. Definizioni ricorsive e algoritmi ricorsivi. Il problema della scacchiera. La torre di Hanoi. Numeri di Fibonacci. Esercizi.

  • Martedì 6 Dicembre 2005: Teorema di Bezout e suoi corollari. Induzione matematica debole. Esercizi.

  • Venerdì 9 Dicembre 2005: Teorema di validità dell'induzione debole. Definizioni ricorsive e prove per induzione. Induzione matematica forte. Teorema fondamentale dell'aritmetica (dimostrata l'esistenza della fattorizzazione, non l'unicità). Relazioni binarie. Operazioni su relazioni. Rappresentazione con matrici e con grafi. Relazioni su uno stesso insieme. Proprietà riflessiva, simmetrica, transitiva, irriflessiva, antisimmetrica, asimmetrica. Esercizi.

  • Martedì 13 Dicembre 2005: (ANNULLATA per indisponibilità del docente)

  • Giovedì 15 Dicembre 2005: (RECUPERO) Grafi diretti, cammini di lunghezza finita, cammini vuoti, nodi connessi direttamente, nodi connessi. Chiusura riflessiva di una relazione. Chiusura simmetrica di una relazione. Chiusura transitiva di una relazione. Esercizi.

  • Venerdì 16 Dicembre 2005: Equivalenze. Classi di equivalenza. Partizioni. Congruenze modulo m. Ordinamenti parziale. Diagrammi di Hasse. Ordinamenti totali. Inclusione-esclusione. Regola della somma. Regola del prodotto. Stringhe binarie. Permutazioni. Combinazioni. Esercizi.
    (FAC-SIMILE testi secondo compitino con soluzioni)

  • Martedì 20 Dicembre 2005: SECONDA VERIFICA INTERMEDIA
    Testo - Soluzioni