Mathematik verständlich: Arithmetik und lineare Algebra, Mengenoperationen, Gleichungen und Ungleichungen, Ebene und räumliche Geometrie, Vektorrechnung, kaufmännisches Rechnen, Differential- und Integralrechnung, Statistik, Wahrscheinlichkeitsrechnung
Gespeichert in:
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
München
Bassermann
2005
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Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 909 S. Ill., graph. Darst. |
ISBN: | 3809415618 |
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adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort_________________________________________________________ 13
Algebraische Grundlagen --------------------------------------------------------------- 15
Mengen und Mengenoperationen____________________________________ 15
Logische Grundlagen_____________________________________________ 24
Zahlenbereiche __________________________________________________ 34
Die Menge IN der natürlichen Zahlen_________________________________ 35
Die Menge Z der ganzen Zahlen___________________________________ 43
Die Menge Q der rationalen Zahlen, Bruchzahlen______________________ 48
Rechenoperationen mit rationalen Zahlen, Bruchrechnen ------------------------ 58
Die Menge R der reellen Zahlen ____________________________________ 65
Die Menge C der komplexen Zahlen _______________________________ 79
Terme,
Termumformungen_____________________________________________ 94
Umformungen von Bruchtermen__________________________________ 103
Gleichungen und Ungleichungen__________________________________ 109
Abbildungen, Relationen und Funktionen____________________________ 114
Allgemeine Betrachtungen_________________________________________ 114
Der Abbildungsbegriff, Relationen_________________________________ 114
Typen von Funktionen __________________________________________ 117
Eigenschaften von Funktionen____________________________________ 123
Proportionale und antiproportionale Funktionen; Dreisatz ________________ 133
Prozent-, Promille-, Zins- und Zinseszinsrechnung ______________________ 140
Lineare Funktionen, Gleichungen und Ungleichungen___________________ 150
Lineare Gleichungs- und Ungleichungssysteme ________________________ 159
Quadratische Funktionen, Gleichungen und Ungleichungen_______________ 165
Potenz- und Wurzelfunktionen, Gleichungen n-ten Grade und
Wurzelgleichungen ______________________________________________ 183
Exponential
Spezielle Gleichungen und Ungleichungen____________________________ 204
Bruchgleichungeh und Bruchungleichungen_________________________ 204
Betragsgleichungen und Betragsungleichungen_______________________ 209
Inhaltsverzeichnis
Ebene Geometrie _____________________________________________ 212
Geometrische Grundbegriffe __________________________________________ 212
Koordinatensysteme__________________________________________________ 218
Geometrische Grundkonstruktionen ___________________________________ 220
Ebene Figuren (Flächen)---------------------------------------------------------------------- 230
Dreiecke_________________________________________________________ 230
Vierecke_________________________________________________________ 241
Polygone oder n-Ecke ______________________________________________ 249
Kreise ___________________________________________________________ 254
Ellipsen _________________________________________________________ 266
Kongruenzabbildungen_______________________________________________ 272
Symmetrische Figuren______________________________________________ 272
Geradenspiegelungen ______________________________________________ 274
Verschiebungen ___________________________________________________ 275
Drehungen_______________________________________________________ 277
Zusammenfassung_________________________________________________ 279
Ähnlichkeitsabbildungen _____________________________________________ 282
Affine Abbildungen__________________________________________________ 293
Die axiale Affinität_________________________________________________ 293
Die Schrägspiegelung ______________________________________________ 296
Spezialfälle der Verknüpfung axialer Affinitäten ________________________ 296
Trigonometrie_______________________________________________________ 298
Definitionen_______________________________________________________ 298
Berechnung in beliebigen Dreiecken___________________________________ 301
Die trigonometrischen Funktionen bei beliebigen Winkeln________________ 304
Das Bogenmaß____________________________________________________ 308
Arcusfunktionen___________________________________________________ 309
Zum Gebrauch des Taschenrechners___________________________________ 311
Eigenschaften trigonometrischer Funktionen ___________________________ 314
Additionstheoreme________________________________________________ 318
Die Funktion
Inhaltsverzeichnis
Stereometrie (Körpermessung) _____________________________________ 328
Zeichnen geometrischer Körper ________________________________________ 329
Prismen_____________________________________________________________ 332
Zylinder ____________________________________________________________ 336
Pyramiden und Kegel___________________________________________ 340
Pyramidenstümpfe und Kegelstümpfe __________________________________ 344
Regelmäßige Polyeder_________________________________________________ 352
Kugeln und Kugelteile ________________________________________________ 354
Beliebig geformte Körper______________________________________________ 360
Differentialrechnung______________________________________________ 365
Funktionen und Grenzwerte ___________________________________________ 366
Folgen als Funktionen auf IN_________________________________________ 366
Grenzwerte von Folgen; Grenzwertsätze_______________________________ 370
Verhalten von Funktionen für | x | -» °°________________________________ 375
Grenzwerte von Funktionen für x -> Xg, Stetigkeit und stetige Ergänzung____ 377
Der verallgemeinerte Asymptotenbegriff _______________________________ 382
Vollständige Induktion und Reihensummen ____________________________ 383
Die Steigung einer Funktion ___________________________________________ 391
Das Tangentenproblem____,_________________________________________ 391
Graphische Differentiation___________________________________________ 393
Differentialquotient, Ableitungsfunktion und höhere Ableitungen___________ 394
Ein grenzwertfreier Einstieg _________________________________________ 396
Die Ableitung der ganzrationalen Funktion_______________________________ 398
Die Potenzregel für n
Die Summenregel __________________________________________________ 399
Die Faktorregel und die Produktregel _________________________________ 400
Steigungsverhalten und Extremwerte _________________________________ 402
Krümmungsverhalten und Wendepunkte_______________________________ 406
Inhaltsverzeichnis
Anwendungen ____-------------------------------------------------------------------- 408
Die Kurvendiskussion--------------------------------------------------------------- 408
Bestimmung einer ganzrationalen Funktion aus vorgegebenen Eigenschaften 410
Extremwertauf gaben mit Nebenbedingungen------------------------------------- 411
Die Ableitung der gebrochen rationalen Funktion_______________________ 414
Die Quotientenregel----------------------------------------------------------------- 415
Die Diskussion der gebrochen rationalen Funktion ____________________ 416
Zur Ableitung weiterer Funktionen__________________________________ 418
Die Kettenregel_______________________________________________ 418
Die Ableitung der Umkehrfunktion _______________________________ 419
Allgemeine algebraische Relationen und Funktionen__________________ 420
Zur Ableitung von Exponentialfunktion und Logarithmusfunktion________ 422
Zu den trigonometrischen Funktionen und Arcusfunktionen_____________ 423
Integralrechnung _____________________________________________ 426
Geometrische Aspekte der Integralrechnung __________________________ 428
Riemann-Summen____________________________________________ 428
Das bestimmte Integral und seine Eigenschaften ______________________ 431
Bestimmtes Integral und Flächeninhalt _____________________________ 433
Die Integralfunktion und der Hauptsatz der Differential-
und Integralrechnung ______________________________:____________ 436
Die Integration als Umkehrung der Differentiation _____________________ 440
Die Stammfunktion____________________________________________ 440
Die Stammfunktion einer ganzrationalen Funktion____________________ 440
Graphische Integration _________________________________________ 441
Die Integration von Hyperbelfunktionen____________________________ 442
Die Integrale von Exponentialfunktionen, Logarithmusfunktionen
und Winkelfunktionen__________________________________________ 443
Weitere Integrationsmethoden_____________________________________ 445
Die partielle Integration ________________________________________ 445
Die Integration durch Substitution ________________________________ 447
Die Integration durch Partialbruchzerlegung ________________________ 450
Uneigentliche Integrale ._________________________________________ 451
Volumenbestimmung durch Integration_____________________________ 453
Inhaltsverzeichnis
Numerische Verfahren, Differentialgleichungen
Numerische Verfahren der
Das Problem der Nullstellenbestimmung __
Die Regula
Das Interpolationsproblem
Verschiedene Interpolationsmethoden.
Approximation an einer Stelle.
Integration mit Hilfe der Interpolation
Die Trapezregel und die Simpsonregel
Differentialgleichungen
Typen von Differentialgleichungen _________________
Zum Richtungsfeld und Anfangswertproblem_________
Die Differentialgleichung y= f (x; y) und ihre Spezialfälle _
Die inhomogene lineare Differentialgleichung 1. Ordnung
Auf y = f(x) • g(y) zurückführbare Fälle______________
Systeme von Differentialgleichungen________________
Die Phasenebene als Darstellungsmittel ______________
Das Räuber-Beute-Modell ________________________
Zur numerischen Behandlung von Differentialgleichungen
Analytische Geometrie und lineare Algebra ___________
Darstellung von Vektoren_________
Vektoraddition und s-Multiplikation
Vektorraum ___________________
Lineare Abhängigkeit, Basis und Dimension
Determinanten und Matrizen ___________
Systeme linearer Gleichungen___________
Teilverhältnisse_______________________
Geradengleichungen
Ebenengleichungen _
Skalarprodukt_____
Normalenformen, Hessesche Normalenform
Vektorprodukt_________________ ._______
Kreis und Kugel ______________________
458
458
458
460
464
465
468
469
470
476
477
478
481
486
489
491
496
497
500
509
511
515
520
524
532
539
547
550
558
565
574
580
584
Inhaltsverzeichnis
Kombinatorik, Statistik, Wahrscheinlichkeitsrechnung----------------------- 591
Kombinatorik---------------------------------------------------------------------------- 592
Produktregel der Kombinatorik---------------------------------------------------- 593
Summenregel der Kombinatorik--------------------------------------------------- 595
Permutationen ---------------------------------------------------------------------- 596
Kombinationen_______________________________________________ 600
Variationen __----------------------------------------------------------------------- 602
Beschreibende Statistik ___________________________________________ 606
Stichproben, Darstellungsweisen, Häufigkeiten _______________________ 606
Kennwerte von Stichproben_____________________________________ 613
Lineare Regression, linearer Schätzwert und Korrelationskoeffizient_______ 618
Wahrscheinlichkeitsrechnung______________________________________ 627
Zufallsexperimente und Ereignismengen____________________________ 627
Wahrscheinlichkeit____________________________________________ 631
Mehrstufige Zufallsexperimente, Baumdiagramme und Pfadregeln________ 639
Bedingte Wahrscheinlichkeit ____________________________________ 646
Monte-Carlo-Methode__________________________________________ 651
Zufallsvariablen und ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung_________________ 657
Definitionen von Variable und Verteilung ___________________________ 657
Erwartungswert und Varianz einer Zufallsvariablen___________________ 660
Die Tschebyscheff-Ungleichung___________________________________ 663
Die Variable
Summe und Produkt von Zufallsvariablen __________________________ 667
Spezielle Verteilungen___________________________________________ 672
Die Binomialverteilung_________________________________________ 672
Die Poisson-Verteilung _________________________________________ 677
Die Normalverteilung __________________________________________ 680
Die Hypergeometrische Verteilung________________________________ 685
Beurteilende Statistik____________________________________________ 690
Signifikanztest und Testfehler ____________________________________ 691
Der zweiseitige Signifikanztest ___________________________________ 692
Der einseitige Signifikanztest_____________________________________ 694
Parameterschätzung und Vertrauensintervalle_______________________ 696
Graphischer Test auf Normalverteilung_____________________________ 700
Der Chi-Quadrat-Test ___________ .______________________________ 703
10
Lösungen ________________________________________________________ 709
Anhang _________________________________________________________ 851
Das deutsche und das griechische Alphabet__________________________ 851
Mathematische Zeichen _________________________________________ 851
Algebraische Strukturen_________________________________________ 853
Zahlensysteme________________________________________________ 854
Fakultäten___________________________________________________ 854
Teilbarkeitsregeln _____________________________________________ 855
Teilermengen _________________________________________________ 856
Primfaktoren _________________________________________________ 862
Potenzen____________________________________________________ 862
Primzahlen zwischen 1 und 10.000_________________________________ 863
Maßeinheiten_________________________________________________ 865
Pythagoräische Zahlentripel _____________________________________ 868
Winkelumrechnung ___________________________________________ 868
Die Sinus-und Kosinuswerte ____________________________________ 870
Die Tangens- und Kotangenswerte_________________________________ 872
Die Binomialkoeffizienten _______________________________________ 874
Tabelle der Zufallsziffern________________________________________ 875
Gaußfunktion_________________________________________________ 877
Gaußsche Summenfunktion _____________________________________ 878
Binomialverteilung (Wahrscheinlichkeitsfunktion) ------------------------------- 879
Binomialverteilung (Summenfunktion)_____________________________ 881
Schranken für Chi-Quadrat bei f Freiheitsgraden ______________________ 888
Poisson-Verteilung __________._________________________________ 889
Student-(t)-Verteilung__________________________________________ 891
Register_________________________________________________________ 892
11
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adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
Vorwort_ 13
Algebraische Grundlagen --------------------------------------------------------------- 15
Mengen und Mengenoperationen_ 15
Logische Grundlagen_ 24
Zahlenbereiche _ 34
Die Menge IN der natürlichen Zahlen_ 35
Die Menge Z der ganzen Zahlen_ 43
Die Menge Q der rationalen Zahlen, Bruchzahlen_ 48
Rechenoperationen mit rationalen Zahlen, Bruchrechnen ------------------------ 58
Die Menge R der reellen Zahlen _ 65
Die Menge C der komplexen Zahlen _ 79
Terme,
Termumformungen_ 94
Umformungen von Bruchtermen_ 103
Gleichungen und Ungleichungen_ 109
Abbildungen, Relationen und Funktionen_ 114
Allgemeine Betrachtungen_ 114
Der Abbildungsbegriff, Relationen_ 114
Typen von Funktionen _ 117
Eigenschaften von Funktionen_ 123
Proportionale und antiproportionale Funktionen; Dreisatz _ 133
Prozent-, Promille-, Zins- und Zinseszinsrechnung _ 140
Lineare Funktionen, Gleichungen und Ungleichungen_ 150
Lineare Gleichungs- und Ungleichungssysteme _ 159
Quadratische Funktionen, Gleichungen und Ungleichungen_ 165
Potenz- und Wurzelfunktionen, Gleichungen n-ten Grade und
Wurzelgleichungen _ 183
Exponential
Spezielle Gleichungen und Ungleichungen_ 204
Bruchgleichungeh und Bruchungleichungen_ 204
Betragsgleichungen und Betragsungleichungen_ 209
Inhaltsverzeichnis
Ebene Geometrie _ 212
Geometrische Grundbegriffe _ 212
Koordinatensysteme_ 218
Geometrische Grundkonstruktionen _ 220
Ebene Figuren (Flächen)---------------------------------------------------------------------- 230
Dreiecke_ 230
Vierecke_ 241
Polygone oder n-Ecke _ 249
Kreise _ 254
Ellipsen _ 266
Kongruenzabbildungen_ 272
Symmetrische Figuren_ 272
Geradenspiegelungen _ 274
Verschiebungen _ 275
Drehungen_ 277
Zusammenfassung_ 279
Ähnlichkeitsabbildungen _ 282
Affine Abbildungen_ 293
Die axiale Affinität_ 293
Die Schrägspiegelung _ 296
Spezialfälle der Verknüpfung axialer Affinitäten _ 296
Trigonometrie_ 298
Definitionen_ 298
Berechnung in beliebigen Dreiecken_ 301
Die trigonometrischen Funktionen bei beliebigen Winkeln_ 304
Das Bogenmaß_ 308
Arcusfunktionen_ 309
Zum Gebrauch des Taschenrechners_ 311
Eigenschaften trigonometrischer Funktionen _ 314
Additionstheoreme_ 318
Die Funktion
Inhaltsverzeichnis
Stereometrie (Körpermessung) _ 328
Zeichnen geometrischer Körper _ 329
Prismen_ 332
Zylinder _ 336
Pyramiden und Kegel_ 340
Pyramidenstümpfe und Kegelstümpfe _ 344
Regelmäßige Polyeder_ 352
Kugeln und Kugelteile _ 354
Beliebig geformte Körper_ 360
Differentialrechnung_ 365
Funktionen und Grenzwerte _ 366
Folgen als Funktionen auf IN_ 366
Grenzwerte von Folgen; Grenzwertsätze_ 370
Verhalten von Funktionen für | x | -» °°_ 375
Grenzwerte von Funktionen für x -> Xg, Stetigkeit und stetige Ergänzung_ 377
Der verallgemeinerte Asymptotenbegriff _ 382
Vollständige Induktion und Reihensummen _ 383
Die Steigung einer Funktion _ 391
Das Tangentenproblem_,_ 391
Graphische Differentiation_ 393
Differentialquotient, Ableitungsfunktion und höhere Ableitungen_ 394
Ein grenzwertfreier Einstieg _ 396
Die Ableitung der ganzrationalen Funktion_ 398
Die Potenzregel für n
Die Summenregel _ 399
Die Faktorregel und die Produktregel _ 400
Steigungsverhalten und Extremwerte _ 402
Krümmungsverhalten und Wendepunkte_ 406
Inhaltsverzeichnis
Anwendungen _-------------------------------------------------------------------- 408
Die Kurvendiskussion--------------------------------------------------------------- 408
Bestimmung einer ganzrationalen Funktion aus vorgegebenen Eigenschaften 410
Extremwertauf gaben mit Nebenbedingungen------------------------------------- 411
Die Ableitung der gebrochen rationalen Funktion_ 414
Die Quotientenregel----------------------------------------------------------------- 415
Die Diskussion der gebrochen rationalen Funktion _ 416
Zur Ableitung weiterer Funktionen_ 418
Die Kettenregel_ 418
Die Ableitung der Umkehrfunktion _ 419
Allgemeine algebraische Relationen und Funktionen_ 420
Zur Ableitung von Exponentialfunktion und Logarithmusfunktion_ 422
Zu den trigonometrischen Funktionen und Arcusfunktionen_ 423
Integralrechnung _ 426
Geometrische Aspekte der Integralrechnung _ 428
Riemann-Summen_ 428
Das bestimmte Integral und seine Eigenschaften _ 431
Bestimmtes Integral und Flächeninhalt _ 433
Die Integralfunktion und der Hauptsatz der Differential-
und Integralrechnung _:_ 436
Die Integration als Umkehrung der Differentiation _ 440
Die Stammfunktion_ 440
Die Stammfunktion einer ganzrationalen Funktion_ 440
Graphische Integration _ 441
Die Integration von Hyperbelfunktionen_ 442
Die Integrale von Exponentialfunktionen, Logarithmusfunktionen
und Winkelfunktionen_ 443
Weitere Integrationsmethoden_ 445
Die partielle Integration _ 445
Die Integration durch Substitution _ 447
Die Integration durch Partialbruchzerlegung _ 450
Uneigentliche Integrale ._ 451
Volumenbestimmung durch Integration_ 453
Inhaltsverzeichnis
Numerische Verfahren, Differentialgleichungen
Numerische Verfahren der
Das Problem der Nullstellenbestimmung _
Die Regula
Das Interpolationsproblem
Verschiedene Interpolationsmethoden.
Approximation an einer Stelle.
Integration mit Hilfe der Interpolation
Die Trapezregel und die Simpsonregel
Differentialgleichungen
Typen von Differentialgleichungen _
Zum Richtungsfeld und Anfangswertproblem_
Die Differentialgleichung y= f (x; y) und ihre Spezialfälle _
Die inhomogene lineare Differentialgleichung 1. Ordnung
Auf y'= f(x) • g(y) zurückführbare Fälle_
Systeme von Differentialgleichungen_
Die Phasenebene als Darstellungsmittel _
Das Räuber-Beute-Modell _
Zur numerischen Behandlung von Differentialgleichungen
Analytische Geometrie und lineare Algebra _
Darstellung von Vektoren_
Vektoraddition und s-Multiplikation
Vektorraum _
Lineare Abhängigkeit, Basis und Dimension
Determinanten und Matrizen _
Systeme linearer Gleichungen_
Teilverhältnisse_
Geradengleichungen
Ebenengleichungen _
Skalarprodukt_
Normalenformen, Hessesche Normalenform
Vektorprodukt_'._
Kreis und Kugel _
458
458
458
460
464
465
468
469
470
476
477
478
481
486
489
491
496
497
500
509
511
515
520
524
532
539
547
550
558
565
574
580
584
Inhaltsverzeichnis
Kombinatorik, Statistik, Wahrscheinlichkeitsrechnung----------------------- 591
Kombinatorik---------------------------------------------------------------------------- 592
Produktregel der Kombinatorik---------------------------------------------------- 593
Summenregel der Kombinatorik--------------------------------------------------- 595
Permutationen ---------------------------------------------------------------------- 596
Kombinationen_ 600
Variationen _----------------------------------------------------------------------- 602
Beschreibende Statistik _ 606
Stichproben, Darstellungsweisen, Häufigkeiten _ 606
Kennwerte von Stichproben_ 613
Lineare Regression, linearer Schätzwert und Korrelationskoeffizient_ 618
Wahrscheinlichkeitsrechnung_ 627
Zufallsexperimente und Ereignismengen_ 627
Wahrscheinlichkeit_ 631
Mehrstufige Zufallsexperimente, Baumdiagramme und Pfadregeln_ 639
Bedingte Wahrscheinlichkeit _ 646
Monte-Carlo-Methode_ 651
Zufallsvariablen und ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung_ 657
Definitionen von Variable und Verteilung _ 657
Erwartungswert und Varianz einer Zufallsvariablen_ 660
Die Tschebyscheff-Ungleichung_ 663
Die Variable
Summe und Produkt von Zufallsvariablen _ 667
Spezielle Verteilungen_ 672
Die Binomialverteilung_ 672
Die Poisson-Verteilung _ 677
Die Normalverteilung _ 680
Die Hypergeometrische Verteilung_ 685
Beurteilende Statistik_ 690
Signifikanztest und Testfehler _ 691
Der zweiseitige Signifikanztest _ 692
Der einseitige Signifikanztest_ 694
Parameterschätzung und Vertrauensintervalle_ 696
Graphischer Test auf Normalverteilung_ 700
Der Chi-Quadrat-Test _'._ 703
10
Lösungen _ 709
Anhang _ 851
Das deutsche und das griechische Alphabet_ 851
Mathematische Zeichen _ 851
Algebraische Strukturen_ 853
Zahlensysteme_ 854
Fakultäten_ 854
Teilbarkeitsregeln _ 855
Teilermengen _ 856
Primfaktoren _ 862
Potenzen_ 862
Primzahlen zwischen 1 und 10.000_ 863
Maßeinheiten_ 865
Pythagoräische Zahlentripel _ 868
Winkelumrechnung _ 868
Die Sinus-und Kosinuswerte _ 870
Die Tangens- und Kotangenswerte_ 872
Die Binomialkoeffizienten _ 874
Tabelle der Zufallsziffern_ 875
Gaußfunktion_ 877
Gaußsche Summenfunktion _ 878
Binomialverteilung (Wahrscheinlichkeitsfunktion) ------------------------------- 879
Binomialverteilung (Summenfunktion)_ 881
Schranken für Chi-Quadrat bei f Freiheitsgraden _ 888
Poisson-Verteilung _._ 889
Student-(t)-Verteilung_ 891
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