Analysis - KE 5 (Integration)

Kurs 01144 - Fernuni Hagen

Kurs 01144 - Fernuni Hagen


B. L.
Diese Lernkarten behandeln fortgeschrittene Themen der Integralrechnung und Fourierreihen auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Definition und Anwendung von Fourierreihen, trigonometrischen Reihen, sowie verschiedenen Integralsätzen wie dem Mittelwertsatz, der Substitutionsregel und der partiellen Integration. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Mathematik, die sich mit der Integration und ihren Anwendungen vertraut machen möchten.
Karten
26
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Mathematik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
28.07.2014 / 01.12.2017

Lernkarten

Welches sind die Voraussetzungen für die Definition des unbestimmten Integrals?

Sei I := [a, b] ein abgeschlossenes Intervall in R mit a < b und f: I → R Riemann-integrierbar auf I.

Wie lautet die Definition des unbestimmten Integrals?

Unter den genannten Voraussetzungen gilt:

  • Für jedes c aus I heißt die Funktion F: I → R definiert durch das Integral über f(t) dt von c bis x ein unbestimmtes Integral von f.
  • Eine Funktion F: I → R heißt eine Stammfunktion von f, wenn F differenzierbar ist und F(1) = f gilt.

Welches sind die Voraussetzungen für den Hauptsatz der Differenzial- und Integralrechnung?

Sei I := [a, b] ein abgeschlossenes Intervall in R mit a < b, f: I → R Riemann-integrierbar auf I und F ein unbestimmtes Integral von f.

Wie lautet der Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung?

Unter den genannten Voraussetzungen gilt:

  • Ist f in x0 aus I stetig, so ist F in x0 differenzierbar und es ist F(1)(x0) = f(x0). Ist also f stetig auf I, so besitzt f eine Stammfunktion F. Jedes unbestimmte Integral von f ist eine solche Stammfunktion.

Welches sind die Voraussetzungen für den Satz über partielle Integration?

Sei I ein abgeschlossenes Intervall in R mit mehr als einem Punkt und f: I → R,g: I → R beide stetig differenzierbar auf I.

Wie lautet der Satz über partielle Integration?

Es gilt:

 

Welche Voraussetzungen gelten für die 1. Form der Substitutionsregel?

Seien I,J Intervalle in R mit jeweils mehr als einem Punkt, f: I → R stetig, phi: J → R stetig differenzierbar und sei phi(J) eine Teilmenge von I.

Wie lautet die 1. Form der Substitutionsregel?

Es gilt:

Welche Voraussetzungen gelten für die 2. Form der Substitutionsregel?

Seien I, J Intervalle in R mit jeweils mehr als einem Punkt, f: I → R stetig, phi: J → I stetig differenzierbar und injektiv mit phi(J) = I und phi-1 die Umkehrfunktion von phi.

Wie lautet die 2. Form der Substitutionsregel?

Es gilt: 

Welches sind die Voraussetzungen für den Mittelwertsatz der Integralrechnung?

Sei I := [a, b] ein abgeschlossenes Intervall in R mit a < b, f: I → R stetig auf I.

Wie lautet der Mittelwertsatz der Integralrechnung?

Unter den genannten Voraussetzungen gibt es mindestens ein x* aus ]a, b[, so dass:

(b - a)-1 * ( F(b) - F(a) ) = f(x*)

Welches sind die Voraussetzungen für den Satz über (eigentliche) Parameterintegrale?

Sei M eine nichtleere Teilmenge von Rn, G := M x [a, b]  = { (xt) aus Rn+1 | x aus Rn, t aus [a, b] } mit a,b aus R und a < b, K: G → R, (xt) → K(xt) eine auf G stetige Funktion.

Wie lautet der Satz über (eigentliche) Parameterintegrale?

Unter den genannten Voraussetzungen ist F: M → R eine auf M stetige Funktion, definiert durch:

Welches sind die Voraussetzungen für den Satz über uneigentliche Parameterintegrale?

Sei M eine Teilmenge von Rn, a aus M, b aus R, G := M x [b, unendlich[ = { (xt) aus Rn+1 | x aus Rn, t aus [b, unendlich[ }, K: G → R, (xt) → K(x, t) eine stetige Funktion, so dass das  zugehörige Parameterintegral F für jedes x aus M konvergiert, gibt es eine Folge (Tk) in ]b, unendlich[ mit Tk → unendlich für k → unendlich und eine Umgebung U von a, so dass die durch Fk wie unten definierte Funktionenfolge gleichmäßig auf U geschnitten M konvergiert.

Wie lautet der Satz über (uneigentliche) Paramterintegrale?

Unter den genannten Voraussetzungen ist die Funktion F: M → R stetig in a.

Welches sind die Voraussetzungen für die Leibnitzsche Regel für (eigentlich) Paramterintegrale?

Sei M eine nichtleere Teilmenge von Rn, G := M x [a, b] mit a, b aus R und a < b, K: G → Rn+1, (xt) → K(xt) stetig auf G und die partiellen Ableitungen  D1K, … , DnK nach den Koordinaten x1, … , xn existieren und sind stetig.

Wie lautet die Leibnitzsche Regel für (eigentlich) Paramterintegrale?

Unter den genannten Voraussetzungen ist:

Wie sind trigonometrische Reihen definiert?

1/2 * a0 + a1 * cos x + b1 * sin x + a2 * cos (2x) + b2 * sin (2x) + … 

Welches sind die Voraussetungen für den Satz über Euler-Fouriersche Formeln?

Seien  a0, a1… und b1, b2, … reelle Folgen und

1/2 * a0 + a1 * cos x + b1 * sind x + …

eine trigonometrische Reihe, die für x aus ]-pi, pi] gleichmäßig gegen die Funktion f: ]-pi, pi] → R konvergiere.

Wie lautet der Satz über Euler-Fouriersche Formeln?

Unter den genannten Voraussetzungen gelten:

  • ak = <f, Ck> und
  • bk = <f, Sk>.
  • Insbesondere gilt für a0:

Wie sind Fourierreihen definiert?

Sei f: ]-pi, pi] → R eine auf ]-pi, pi] Riemann-integrierbare Funktion. Setzt man:

ak = <f, Ck> mit k aus N0 und bk = <f, Sk> mit k aus N, dann heißt die aus den ak und bk gebildete trigonometrische Reihe die Fourierreihe von f und die ak und bk Fourierkoeffizienten von f.

Welches sind die Voraussetzungen für die Besselsche Ungleichung?

Sei f: ]-pi, pi] → R eine auf ]-pi, pi] Riemann-integrierbare Funktion, (a0, a1, …) und (b1, b2, …) die Folgen der Fourierkoeffizienten von f.

Was besagt die Besselsche Ungleichung?

Unter den angegebenen Voraussetzungen gilt:

Welches sind die Voraussetzungen für Aussagen über Teilsummen von Fourierreihen und dem n-ten Dirichletkern?

Sei f: R → R eine 2pi-periodische Funktion und sei die Einschränkung von f auf ]-pi, pi] Riemann-integrierbar auf ]-pi, pi] und die Funktion sn: R → R für n aus N0 die n-te Teilsumme der Fourierreihe von f mit:

s0 := ½ * a0.

Welche Aussagen lassen sich zu Teilsummen von Fourierreihen und dem n-ten Dirichletkern machen? Insbesondere wie ist der n-te Dirichletkern definiert?

Unter den angenommen Voraussetzungen gilt:

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