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Storia delle Matematiche 1 (DM 270) - a.a. 2011/12

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Anno accademico 2011/2012

Codice dell'attività didattica
MFN0562
Docenti
Prof. Livia Giacardi (Titolare del corso)
Dott. Erika Luciano (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Magistrale in Matematica (D.M. 270)
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
D.M. 270 - TAF B
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
MAT/04 - matematiche complementari
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

- Favorire l’acquisizione di una visione storica di alcuni momenti significativi nello sviluppo dell’analisi matematica. Il corso si rivolge in particolare ai futuri insegnanti, cui presenta l’evoluzione dei principali concetti, metodi e teorie, mirando a fornire capacità critiche sull’esposizione della matematica, sul concetto di rigore, sulle difficoltà intrinseche e sugli ostacoli epistemologici incontrati nel corso dei secoli.

- Offrire indicazioni bibliografiche e sitografiche, criticamente considerate.

- Fornire esempi e letture da utilizzare nell’insegnamento della matematica nella scuola secondaria.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

- Conoscenza dell’evoluzione storica dei concetti e dei metodi presentati e degli aspetti tecnici e metodologici. -

- Capacità di orientamento nella bibliografia e nella sitografia.

- Capacità di utilizzare esempi tratti dalla storia della matematica nell’insegnamento di temi specifici.

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Programma

Significato e valore della storia delle matematiche per il matematico e per l’insegnante.

Le grandi tappe nella storia dell’analisi matematica.

Il concetto di dimostrazione nel modo greco: metodi analitici e metodi sintetici.

La teoria della proporzioni di Euclide e confronto con la teoria dei numeri reali di R. Dedekind

Il metodo di esaustione nella matematica Greca (Euclide, Archimede).

Il “metodo dei teoremi meccanici” di Archimede e l’uso dell’infinito attuale. 

La teoria degli isoperimetri nel mondo greco e gli sviluppi di J. Steiner nel XIX secolo

La nascita della geometria analitica (R. Descartes, P. Fermat).

Metodi (algebrici, analitici, cinematici) per trovare la retta tangente ad una curva nel XVII secolo

Metodi degli indivisibili per calcolare aree e volumi

Il calcolo infinitesimale nelle opere di I. Newton (metodo delle flussioni, metodo dei primi ultimi rapporti, metodo delle serie, il “teorema fondamentale del calcolo integrale”, integrazione di funzioni, integrazione di equazioni differenziali)

Il calcolo infinitesimale in G. W. Leibniz (il calcolo differenziale,  il calcolo integrale, la curva quadratrice  e il “teorema fondamentale del calcolo integrale”, integrazione di equazioni differenziali)

Il confronto fra le Scuole di Leibniz e di Newton.

Diffusione e sviluppi dell’analisi leibniziana nel XVIII secolo.

Le origini del calcolo delle variazioni (I. Newton, Johann e Jacob Bernoulli, L. Euler, J. L. Lagrange)

Le equazioni differenziali nel XVIII secolo.

Un trattato didattico: le Instituzioni analitiche ad uso della gioventù italiana (1748) di M. G. Agnesi

L’Introductio in analysin infinitorum (1748) di L. Euler.

Evoluzione del concetto di funzione.

Un testo per l’insegnamento: i Principj di Analisi sublime di J. L. Lagrange

La Théorie des fonctions analytiques (1797) di Lagrange e l’algebrizzazione dell’analisi.

L’inizio del processo di rigorizzazione dell’analisi: il Cours d’analyse, 1821 e i Résumés des leçons données à l'Ecole royale polytechnique sur le calcul infinitésimal,1823 di A. Cauchy.

Evoluzione del concetto di integrale.

La trattatistica di Analisi edita all’estero e la sua influenza in Italia: il Traité de calcul différentiel et de calcul intégral di S.F. Lacroix.

Il problema dei fondamenti nelle lezioni di Calcolo infinitesimale di K. Weierstrass a Berlino.

La ‘moderna Analisi’ in Italia: i corsi di A. Genocchi, F. Casorati e U. Dini.

Gli studi sui fondamenti del Calcolo infinitesimale di G. Peano: il trattato Genocchi-Peano (1884) e i celebri controesempi.

La definizione di area di una superficie curva e la teoria della misura secondo Peano-Jordan: il trattato Applicazioni geometriche del calcolo infinitesimale (1887).

La teoria delle funzioni di variabile reale e i suoi legami con la teoria degli insiemi e l’analisi funzionale: cenni ai contributi di G. Vivanti, G. Vitali, S. Pincherle, V. Volterra.

 

Meaning and significance of the history of mathematics for mathematicians and teachers;

The major stages in the history of mathematical analysis;

The concept of proof in the Greek sense: analytical methods and synthetic methods;

Euclid’s theory of proportions and comparison with Richard Dedekind’s theory of real numbers;

The method of exhaustion in Greek mathematics (Euclid, Archimedes);

Archimedes’ “method of mechanical theorems” and current use of infinity;

The isoperimetric problem in the Greek world and the progress made by of Joseph Steiner in the 19th century;

The birth of analytic geometry (René Descartes, Pierre Fermat);

Various methods (algebraic, analytic, kinematic) for finding the tangent to a curve in the 17th century;

Method of indivisibles to calculate areas and volumes;

Infinitesimal calculus in the works of Isaac Newton (method of fluxions, method of first and last ratios, methods of series, the “fundamental theorem of integral calculus”, integration of functions, integration of differential equations);

Infinitesimal calculus in Gottfried W. Leibniz (differential calculus, integral calculus, the quadratrix curve and the “fundamental theorem of integral calculus”, integration of differential equations);

The comparison between the School of Leibniz and that of Newton;

Spread and developments of Leibnizian analysis in the 18th century;

The origin of the calculus of variations (Newton, Johann and Jacob Bernoulli, Leonhard Euler, Joseph-Louis Lagrange);

Differential equations in the 18th century;

A didactic treatise: Instituzioni analitiche ad uso della gioventù italiana (1748) by Maria Gaetana Agnesi;

Euler’s Introductio in analysin infinitorum (1748);

The evolution of the concept of function;

A textbook for teaching: Lagranges’s Principj di Analisi sublime (1759);

Lagrange’s Théorie des fonctions analytiques (1797) and the algebraization of analysis;

The beginning of the process of rigorization of analysis: Augustin-Louis Cauchy’s Cours d’analyse (1821) and Résumés des leçons données à l'Ecole royale polytechnique sur le calcul infinitésimal (1823);

The evolution of the concept of integral;

The treatises on Analysis published abroad and their influence in Italy: Silvestre François Lacroix’s Traité de calcul différentiel et de calcul intégral (1828).

The problem of foundations in Karl Weierstrass’s classes in infinitesimal calculus in Berlin;

“Modern Analysis” in Italy: the courses given by Angelo Genocchi, Felice Casorati and Ulisse Dini;

Giuseppe Peano’s research in the foundations of infinitesimal calculus; the Genocchi-Peano treatise (1884) and famous counter examples;

The definition of area of a curved surface and the measure theory  according to Peano-Jordan: the treatise Applicazioni geometriche del calcolo infinitesimale (1887);

The theory of functions of a real variable and its relationships to the set theory and functional analysis: outline of the contributions of Giulio Vivanti, Giuseppe Vitali, Salvatore Pincherle, Vito Volterra.

Testi consigliati e bibliografia

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Dispense e materiali forniti dalle docenti.

Altri testi di riferimento: M. T. Borgato, L. Pepe, Lagrange a Torino (1750-1759) e le sue lezioni inedite nelle R. Scuole di Artiglieria, Bollettino di Storia delle Scienze matematiche, 7, 1987, pp. 3-43; U. Bottazzini, Il calcolo sublime: storia dell’analisi matematica da Euler a Weierstrass, Boringhieri, Torino 1981; J. Dieudonné, Abregé d’histoire des mathématiques 1700-1900, Paris, Hermann 1978; P. Dupont, S. Roero, Leibniz 84. Il decollo enigmatico del calcolo differenziale, Mediterranean Press, Rende 1991; L. Geymonat, Storia e filosofia dell’analisi infinitesimale, Torino, Boringhieri, 2008; I. Grattan-Guinness, Landmark Writings in Western Mathematics 1640-1940, Elsevier Science, 2005; E. Giusti, Piccola storia del calcolo infinitesimale dall'antichità al Novecento, Pisa, Ist. Editoriali e Poligrafici, 2007; H.N. Jahnke, A History of Analysis, AMS, 2003; M.  Kline, Storia del pensiero matematico, 2 voll. Torino, Einaudi, 1991; A.F. Monna, The concept of function in the 19th and 20th centuries, Archives for history of exact sciences, 9, 1973, pp. 57-84; P. A. Youschkevitch, The concept of function up to the middle of the 19th century, Archives for history of exact sciences, 16, 1976-1977, pp. 37-85.



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Note

STORIA DELLE MATEMATICHE 1, MFN0562 (DM 270) , 6 CFU: 6 CFU, MAT/04, TAF B (caratterizzante), Ambito formazione teorica avanzata.

Modalità di verifica/esame: Relazione scritta e orale su un tema, scelto in accordo col docente.

Prova orale. Voto.

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Ultimo aggiornamento: 16/12/2014 17:37

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