Höhere Mathematik 1
Bernd Thaller
Institut f. Mathematik und Wissenschaftliches Rechnen
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30.
November 2011
Inhaltsverzeichnis
1
Voraussetzungen
1.1
Elementare Mengenlehre
1.2
Reelle Zahlen
1.3
Gleichungen und Ungleichungen
1.4
Potenzen und Logarithmen
1.5
Trigonometrie
2
Funktionsbegriff
2.1
Funktion, Abbildung, Relation
2.2
Reelle Funktionen in einer Variablen
2.3
Funktionsdefinition durch eine grafische Darstellung
2.4
Definition einer Funktion durch eine mathematische Gleichung
2.5
Definition durch eine Wertetabelle
2.6
Funktionen als Relationen
2.7
Elementare Manipulationen
2.8
Neue Funktionen machen
2.9
Die Umkehrfunktion
2.10
Qualitative Eigenschaften von reellen Funktionen
2.11
Beispiele von Funktionen und ihre Visualisierung
3
Vektoren
3.1
Vektoren
3.2
Visualisierung von Vektoren
3.3
Vektorfelder
3.4
Grundrechenarten mit Vektoren
3.5
Die Länge eines Vektors
3.6
Das innere Produkt
3.7
Bewegung im Raum
3.8
Das äußere Produkt
4
Stetigkeit
4.1
Grenzwert einer Funktion in einem Punkt
4.2
Nicht existierende Grenzwerte
4.3
Stetige Funktionen
4.4
Einseitige Limiten
4.5
Stetigkeit am abgeschlossenen Intervall
4.6
Sätze über Stetigkeit
4.7
Uneigentliche Grenzwerte
5
Differentiation
5.1
Tangentenproblem
5.2
Die Ableitung einer Funktion
5.3
Differenzierbarkeit und Stetigkeit
5.4
Bedeutung der Ableitung
5.5
Ableitungsregeln
5.6
Kettenregel
5.7
Trigonometrische Funktionen
6
Anwendungen der Differentialrechnung
6.1
Globale Extrema
6.2
Lokale Extrema
6.3
Mittelwertsatz
6.4
Zwischenwertsatz
6.5
Monotonie
6.6
Erster Ableitungstest
6.7
Konvex und konkav
6.8
Wendepunkte
6.9
Zweiter Ableitungstest
6.10
Senkrechte Asymptoten
6.11
Limes im Unendlichen
6.12
Newtons Methode zum Auffinden von Nullstellen
6.13
Der Heronsche Algorithmus
6.14
Fixpunktsatz
7
Integralrechnung
7.1
Das unbestimmte Integral
7.2
Das bestimmte Integral
7.3
Das bestimmte Integral als Riemann-Summe
7.4
Fundamentalsatz der Differential- und Integralrechnung
7.5
Mittelwertsatz der Integralrechnung
7.6
Integral als Funktion der oberen Grenze
7.7
Rechenregeln für Integrale
7.8
Beispiele
8
Logarithmus- und Exponentialfunktion
8.1
Definition des natürlichen Logarithmus
8.2
Formeln für den natürlichen Logarithmus
8.3
Eigenschaften des natürlichen Logarithmus
8.4
Logarithmische Ableitung
8.5
Die Euler’sche Zahl e
8.6
Satz von der Ableitung der Umkehrfunktion
8.7
Die (natürliche) Exponentialfunktion
8.8
Logarithmus und Exponentialfunktion mit beliebiger Basis
8.9
Hyperbolische Funktionen
8.10
Arcusfunktionen
8.11
Areafunktionen
8.12
Fläche unter einer Kreislinie
8.13
Fläche unter einer Hyperbel
9
Integrationsmethoden
9.1
Partielle Integration
9.2
Substitutionsmethode
9.3
Partialbruchmethode
9.4
Gelöste Übungsaufgaben