Ma 1

praxisrelevante Theorie

praxisrelevante Theorie


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Cartes-fiches 108
Langue Deutsch
Catégorie Mathématiques
Niveau Université
Crée / Actualisé 21.10.2015 / 21.10.2015
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Aussage
 

Eine Aussage ist ein sinnvoller Satz, der entweder

wahr oder falsch ist. 

Quantoren

∀ ”f ̈ur alle”

∃ ”es existiert (mindestens) ein” 

p∧ q

Konjunktion: p und q (genau dann wahr, wenn p wahr und q wahr)

Alternative p∨ q

p oder q (genau dann falsch, wenn p falsch und q falsch) 

¬q Verneinung, Negation


 

nicht p (genau dann wahr, wenn p falsch) 

p-->q Implikation

  • aus p folgt q (genau dann falsch, wenn p wahr und q falsch) 
  • Umkehrung q-->p kann anderen Wahrheitswert haben, falls sie den gleichen hat Äquivalenz
  • p⇔q p genau dann, wenn q (genau dann wahr, wenn p und q die gleichen Wahrheitswerte haben) 

Wahre Äquivalenzen

wobei Verneinung immer umgekehrten Wahrheitswert besitzt und Kontrapositon den jeweils gleichen.

Zahlenmengen

siehe Bild

Teilmengen

Die Menge, die kein Element enthält, heisst leere Menge , Symbol ∅ . Zwei Mengen A, B, die kein gemeinsames Element enthalten, heissen disjunkt (oder durchschnittsfremd). 

Es gilt stets: ∅ ⊆ A für alle Mengen A

∅ungleich {∅} 

Venn-Diagramme

Siehe Bild 

Intervalle

s.B.

undendliche Intervalle

s.B.

Funktion

Eine Funktion f von A in B ist eine Zuordnung, die

jedem Element x ∈ A genau ein Element y ∈ B zuordnet. 

natürlicher Definitionsbereich

s.B.

Injektivität

Jedes Y hat genau ein Urbild X, eine eindeutige Zuweisung.

Y=X^2 ist nur für X>0 injektiv z.B

Verkettung von Funktionen

Genügen f : A → B und g : Wf ⊆ Dg. 

so lassen sich f und g verketten zur Zusammensetzung g ◦ f von f und g

Umkehrfunktion

s.B

surjektiv, bijektiv

surjektiv: falls jedes Element des Bildbereichs B erreicht wird. ∀ Y gibt es mindestens ein X Element A, sodass f(x)=Y

bijektiv: falls eine Funktion sowohl injektiv als auch surjektiv ist.

Monotonie

  • Monotonie ist eine Eigenschaft über Intervallen (bzw. Mengen) - nicht in Punkten! 
  • Satz: Sei D ⊆ ein Intervall. Wenn f : D → auf D streng monoton steigend oder streng monoton fallend ist, so ist f injektiv. Umkehrung gilt nicht!

sup, inf, max, min

Existieren für M ungleich ∅ das Supremum bzw. das Infimum nicht, so schreiben wir symbolisch sup M = +∞ bzw. inf M = −∞ . 

Beschränktheit von Funktionen

s.B

 

Extrema

Maximum, Minimum=Y Wert

Maximalstelle oder -punkt oder -lösung=X-Wert

 

 

relative, lokale, globale Extrema

Unter der lokalen Extremalstellen erkennen wir die relativen an ihrer Lage im Definitionsbereich der untersuchten Funktion. Lokale Extremalstellen können nämlich sowohl im Innern wie am Rand des Definitionsbereichs liegen. Wenn sie im Innern des Definitionsbereichs liegen, werden sie insbesondere als relative Extremalstellen bezeichnet. Relative Extremalstelle sind also innerePunkte des Definitionsbereichs (vgl. Skript, Kap. 4,  'innerer Punkt').
Liegt die Extremalstelle auf dem Rand des Definitionsbereichs, ist sie demzufolge eine lokale aber keine relative Extremalstelle. 
Für jede relative Extremalstelle x0 einer differenzierbaren Funktion f  gilt insbesondere: f(x0)=0.

Lokale (also auch relative) Extremalstellen sind Stellen, bei welchen die untersuchte Funktion ein lokales Extremum annimmt. Globale Extremalstellen erkennen wir daran, dass dort das globale Extremum von f auf D angenommen wird (vgl. die Begriffe 'lokales' bzw. 'globales' Extremum im Skriptum, Kap. 4.1, sowie 'Extremalstellen' im 'E-Learning'-Angebot).

Symmetrie

gerade->y-Achsen symmetrisch

ungerade->punktsymmetrisch zum Ursprung

konvex, konkav

Die Eigenschaften monoton∗, konvex/konkav, gerade/ungerade sind Eigenschaften über Intervallen , man muss also immer dazusagen, wo

sie erfüllt sind. 

Periodizität

s.B

Wichtige Rechengesetze für Grenzwerte von Folgen 

s.B.

Wichtige Eigenschaften von Folgen 

Hat die Folge {an}n∈ einen Grenzwert, so heisst sie

konvergent , andernfalls divergent . 

Man sagt: lim an = +∞ n→∞ {an} hat den uneigentlichen Grenzwert +∞ . 

Folgen Beschränktheit, monoton wachsend

s.B

Wichtige Grenzwerte

s.B

Summenformel geometrische Reihe

s.B

Grenzwert von Funktionen

Für unbestimme Ausdrücke der Form 0, ∞, 0 · ∞, 0∞, ∞0, ∞ − ∞ vgl. Regeln von de L’Hospital. 

wichtige Grenzwerte

s.B.

Stetigkeit

s.B

Stetigkeit in Intervall

s.B.

Wichtige stetige Funktionen

s.B

Algebraische Verknüpfung stetiger Funktionen

s.B

Zusammensetzung stetiger Funktionen

s.B.

Zwischenwertsatz
 

s.B.

 

Nullstellensatz

s.B.