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N.B Il testo adottato per la prima parte
è "Insiemi, numeri, polinomi" [INS],
dunque i riferimenti al libro "Algebretta" [ALG]
nel diario delle lezioni sono provvisti
del link alla corrispondente pagina del libro in formato .pdf
1) Martedì 29 settembre
(2 ore).
Introduzione al corso, modalità degli esami.
Insiemi, elementi, appartenenza.
Descrizione tabulare o caratteristica di un insieme.
Potete (dovete!) iniziare a risolvere
gli esercizi della
Scheda
n. 1
[INS] Capitolo 1
2) Giovedì 1 ottobre (2
ore).
Nozione di inclusione,
uguaglianza tra insiemi, sottoinsiemi propri e impropri.
Potenza (o insieme delle
parti) di un insieme. Esercizi dalla Scheda n. 1
Divertitevi con alcuni sillogismi di
Lewis Carroll
[INS]Capitolo 1
3) Martedì 6 ottobre (2
ore).
Operazioni sugli
insiemi: unione e intersezione.
Unione e intersezione estese a una famiglia di
insiemi.
Nozione di coppia, terna, n-upla ordinata.
Prodotto
cartesiano. Differenza insiemistica. Insieme complementare.
Svolti alcuni Esercizi
dalla Scheda n.1
[INS]Capitolo 1
4) Giovedì 8 ottobre (2
ore).
Corrispondenze tra
due insiemi. Il grafico di una corrispondenza.
Corrispondenza complementare (o
negata)
e corrispondenza inversa di una data corrispondenza.
Relazioni su un
insieme. Proprietà delle relazioni:
riflessiva, simmetrica, transitiva,
antisimmetrica, totale.
Proprietà delle relazioni (riflessiva, simmetrica, transitiva,
antisimmetrica,
totale) viste attraverso il grafico della relazione.
Esercizi 2, 3, 4 dalla Scheda
n. 2.
[INS]Capitolo 5
5) Martedì 13 ottobre (2
ore).
Le formule di De Morgan (intersezione e unione
di complementari):
svolta la dimostrazione che il complementare dell'intersezione
di due insiemi è uguale all'unione dei complementari.
Esercizio 5 dalla
Scheda n.1, 11 dalla Scheda n.2.
[INS]Capitolo 5
6) Giovedì 15 ottobre (2
ore).
Relazioni d'ordine. Relazioni totali o
parziali.
Esempi: relazione di divisibilità sui naturali,
ordine
lessicografico sulle parole di lunghezza finita,
relazione di inclusione
sull'insieme delle parti.
Elementi massimi, minimi, minimali e massimali.
Catene in un insieme parzialmente ordinato.
[INS]Capitolo 11
7) Martedì 20 ottobre (2
ore).
Diagramma di Hasse (o lineare) di un insieme
ordinato.
Catene sature, catene massimali. Anticatene.
Catene sature e massimali
in un sottoinsieme di un insieme ordinato.
Esercizi 7a), 7f), 11a), 11d) della
Scheda n.2.
Esercizi 1, 5, 6, 7, 8, 9, 10c) dalla Scheda
n. 3.
[INS]Capitolo 11
8) Giovedì 22 ottobre (2
ore).
Relazioni di equivalenza. Esempi.
Classi di
equivalenza, insieme quoziente modulo una relazione
di equivalenza. Insieme di
rappresentanti per il quoziente.
Partizioni insiemistiche.
Teorema fondamentale
delle relazioni di equivalenza.
Cominciare gli esercizi della Scheda
n. 4
[INS]Capitolo 6.
9) Martedì 27 ottobre (2
ore).
Operazioni su insiemi quoziente: definizioni "ben poste"
(ovvero
indipendenti dai rappresentanti).
La congruenza modulo n sugli interi.
Esempi.
Operazioni sulle classi resto modulo n: operazioni "ben
poste". Teorema di Fermat.
(Per questi argomenti si veda anche il paragrafo 11 di [ALG] (prima parte,
seconda
parte,
terza
parte.)
Tabella additiva e moltiplicativa in Z/nZ. Elementi invertibili in
Z/nZ.
Esercizi 13 e 16 dalla Scheda 2.
Esercizi 2,
6, 8c, 8d, 10, 13 dalla Scheda 4.
[INS] Capitolo 6, esercizi 4 e 5; capitolo 7.
[ALG]
10) Giovedì 29 ottobre
(2ore).
Applicazioni (funzioni): dominio, codominio,
immagine di un elemento. Esempi.
Funzioni iniettive, suriettive,
biunivoche.
Fare gli esercizi dalla Scheda
n. 5
[INS]Capitolo 8. Capitolo 9.
11)
Martedì 3 novembre (2 ore).
Controimmagine di un elemento.
Criterio di iniettività e suriettività considerando la
controimmagine di un elemento.
Insieme immagine.
[INS]Capitolo 8. Capitolo 9.
12) Giovedì 5
novembre (2 ore).
Composizione di funzioni. Funzioni
invertibili.
Calcolo dell'inversa di una funzione
biunivoca.
Esercizi sulle funzioni dalla Scheda n. 5
[INS]Capitolo 8. Capitolo 9.
13) Martedì 17
novembre (2
ore).
Definizione
assiomatica secondo Peano dei numeri naturali.
Il principio di induzione: prima forma.
Esercizi dalla Scheda
n. 6
[INS] Capitolo 2. Capitolo 3.
[ALG] Paragrafo 6 punti 1, 2, 3, 4
e punti 5, 6
(sul principio di induzione).
14) Giovedì 19
novembre (2 ore).
Esercizi sull'induzione (dimostrazione di uguaglianze, disuguaglianze,
altre proprietà); definizione ricorsiva di funzioni.
Principio di buon ordinamento.
Il principio di induzione si deduce dal principio del buon ordinamento
(e, facoltativamente, viceversa).
15) Martedì 24
novembre (2 ore).
Principio di induzione - seconda forma.
[ALG] Paragrafo 6,
punti 6, 7, 8 (seconda forma del princ. di induzione).
16) Giovedì 26
novembre (2 ore).
Teorema di esistenza e unicità di quoziente e resto
nella divisione euclidea: (divisibilità tra gli interi):
Dati
n,m interi, m>0, esistono (unici) q,r interi
con n=mq+r ed r positivo
o nullo e minore di m
(si veda il
punto 6.9 di [ALG]).
Massimo comune divisore e proprietà; numeri coprimi (si veda
il paragrafo 8 di [ALG]
(prima parte e
seconda
parte))
Esistenza di infiniti primi. Esistenza e
unicità della fattorizzazione in primi dei naturali (si veda il
paragrafo 9 di [ALG]).
Lemma: m e m+1 sono coprimi.
Esercizi dalla Scheda
n. 6
[INS] Capitolo
2. Capitolo 3. 17) Martedì 1
dicembre (2 ore). [INS] Capitolo 12
18) Giovedì 3
dicembre (2 ore). 19) Giovedì 10 dicembre
(2 ore). 20) Martedì 15 dicembre
(2 ore).
[ALG]
Teoria della cardinalità. Definizione di
equipotenza.
L'equipotenza è una relazione di
equivalenza.
Definizione ricorsiva dei naturali come classi
di equipotenza.
Insiemi finiti e infiniti. Insiemi numerabili.
Teorema: Ogni insieme infinito contiene un sottoinsieme numerabile.
Un sottoinsieme di un numerabile o è finito o è numerabile.
I pari sono equipotenti ai naturali. Gli interi relativi sono equipotenti
ai naturali.
(ovvero N x N equipotente a N) (primo metodo diagonale di
Cantor)
un
insieme è infinito se e solo possiede un sottoinsieme proprio.
(secondo metodo diagonale
di Cantor).
Esercizi della Scheda
n.8
[INS] Capitolo 12
Introduzione alla logica matematica: sintassi, semantica, calcolo
logico. Concetto di dimostrazione.
La nozione di conseguenza
logica e di equivalenza logica..
[LOG]Capitolo 2, Paragrafo 2.1-2.3
[LOL]Capitolo 1
Calcolo proposizionale: definizione ricorsiva di formula ben
formulata.
Connettivi booleani; i connettivi (and, or, neg) formano
una base per i connettivi. Albero sintattico di una formula.
Definizione ricorsiva di albero binario.
Validità,
soddisfacibilità, falsificabilità,
insoddisfacibilità. Modelli e
contromodelli per una formula e per un
insieme di formule.
[LAB]
[LOL]Capitolo 1
21) Giovedì 17
dicembre (2 ore).
I tableau semantici per il calcolo
proposizionale.
Regole congiuntive e disgiuntive nel metodo dei tableau
semantici.
[LAB]
21) Giovedì 7
gennaio 2010 (2 ore).
Ancora sui tableau semantici: enunciato del teorema di
correttezza e completezza del metodo dei tableau
proposizionali.
Sia U un insieme di formule proposizionali, allora:
1) se il tableau per U è completo e chiuso allora
U è insoddisfacibile (correttezza);
2) se U è insoddisfacibile allora il tableau
completo per U è chiuso (completezza).
[LAB]
22) Martedì 12 gennaio (2
ore).
Calcolo dei predicati: sintassi e semantica, linguaggio, simboli, termini,
predicati, formule ben formate.
Calcolo dei predicati: quantificatori, variabili libere e vincolate,
formule aperte e chiuse.
Interpretazione; validità, soddisfacibilità,
falsificabilità, insoddisfacibilità; equivalenza logica.
[LAB]
23) Giovedì 14
gennaio 2009 (2 ore).
Esercizi sui tableau (schede 12 e 13).
Uso dei tableau per stabilire la soddisfacibilità o
insoddisfacibilità di una formula o insieme di formule.
Per stabilire la validità di una formula si dimostra
l'insoddisfacibilità della sua negata.
24) Martedì 19
gennaio 2009 (2 ore).
Ancora esercizi sui tableau (schede 12 e 13).
Esercizi sul calcolo dei predicati (scheda 14):
formalizzazione di frasi del linguaggio naturale nel linguaggio del calcolo
dei predicati;
interpretazione di formule predicative.
Interpretazione di formule in modo da renderle vere o false.