Analysis für Informatiker - Wichtiges für die Klausur
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Vollständige Induktion
Übliches Schema: A(n), A(1), A(n+1)
versuchen, Induktionsvoraussetzung A(n) in A(n+1) durch Umformung wiederzufinden
Eventuell A(n) umformen, um I.V. einsetzen zu können
- Gleichung
- Logarithmus
- Ungleichung
- Bernoullische Ungleichung
Grenzwert
(Uneigentliches) Integral
-
Substitution
Ungleichung
- Lagrange Restglied
- Mittelwertsatz
- Umformen und Monotonie per Differentiation beweisen
Rekursive Folge
Reihen
-
(harmonische Reihe) => div.
Differentiation (mehrere Variablen)
MCs
Bei Epsilon-Aufgabe
Bei Aufgaben, worin das gebräuchliche Epsilon auftaucht, immer folgendes hinschreiben:
" Sei
"
Gibt einen halben Punkt!
Berechnung von Grenzwerten
Beim Anwendung der Grenzwertsätze "GWS" über das Gleichheitszeichen schreiben. Als Grenzwertsätze wird gehandelt:
- Die Addition zweier existierender Grenzwerte.
- Die Multiplikation zweier exisitierender Grenzwerte
- Die Multiplikation mit einer Konstanten
- Die Division zweier Grenzwerte, wenn die Folgenglieder im Nenner immer ungleich Null sind
Weiterhin ist die Stetigkeit von Funktionen anzumerken (kurzes xy stetig über dem Gleichheitszeichen), wenn der Grenzwert in eine Funktion hineingezogen wird.
Integrale
Uneigentliche Integrale
- Zunächst ohne Grenzen betrachten
Partielle Integration
Immer an die Terme schreiben, welcher f und g bzw. f' und g' ist.
Berechnung von Ableitungen
Nicht nur wie in der Schule die Ableitung hinschreiben sondern vorher "zeigen", dass die Funktion differenzierbar ist. Meistens reicht ein einfacher Satz wie "Die Funktion ist als Verkettung differenzierbarer Funktionen ebenfalls differenzierbar". Aber Achtung, manche Funktionen sind in ihrerer Differenzierbarkeit beschraenkt. zum Beispiel der Logarithmus.
l'Hospital
Bevor man den l'Hospital anwendet, muss man die Bedingungen überprüfen.
- f und g müssen differenzierbar sein
-
-
in einer Umgebung von x0
-
existiert (
und
zugelassen)
Aufgabentypen
Grenzwert einer Folge bestimmen
Rekursiv definierte Folgen
Um rekursiv definierte Folgen zu handeln macht man sich den Satz zu nutze, dass eine monoton wachsende, nach oben beschränkte Folge konvergent ist. (Wenn sie es denn ist). Dazu ist zu zeigen
- Die Beschränktheit der Folge. Das kann man entweder mittels vollständiger Induktion machen, oder indem man den Abbildungsbereich der Rekursion betrachtet. Hierzu empfielt es sich die obere Grenze von der Rekursionsformel abzuziehen und die Nullstellen dieser Funktion zu betrachten. (Für genaues Verfahren, siehe Probeklausur, Newtonverfahren Aufgabe).
- die Monotonie der Folge (wachsend oder fallend). Entweder direkt oder per vollständiger Induktion.
- der Grenzwert der Folge muss ein Fixpunkt der Rekursion sein. Man untersucht die Rekursion also nach Fixpunkten (an + 1 = an) und sucht dann den richtigen anhand der oben gezeigten Beschränktheit und Monotonie raus.
Eine Funktion auf Stetigkeit und Differenzierbarkeit hin untersuchen
- l'Hospital
Newtonverfahren?
- Definition
- Es ist
, mit
und
geschickt gewählt, eine Nullstelle von f, falls der Grenzwert existent, f differenzierbar und
ist.
Reihen auf Konvergenz überprüfen
- Nullfolge
- Geometrische Reihe
- Minorantenkriterium, Majorantenkriterium
Folge auf Konvergenz überprüfen und Grenzwert bestimmen
Konvergenzradius einer Potenzreihe bestimmen
- Wurzelkriterium
-
Ableitungen bestimmen
Konstante Funktion
Faktorregel
Summenregel
Produktregel
Quotientenregel
Potenzregel
Kettenregel
Logarithmische Ableitung
Integral berechnen
- Substitution
- Partielle Integration
Partielle Ableitung
Wichtige Funktionswerte
| Winkel α (Grad) |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bogenmaß | 0π |
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| π |
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| Sinus |
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| Kosinus |
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| Tangens |
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| nicht definiert |
| nicht definiert |