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Mathematik für Informatiker 3 (Vorlesung 1)

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Skript-Endedifferential – Seite 11

Organisatorisches

  • guntherochs@googlemail.com

Abbildung A nach B

  • Ordnet jedem Element einer Menge A eindeutig einer Menge B zu

\( f: A \rightarrow B \)

Intervall

  • Zusammenhängende Teilmenge

\( (-\infty,+\infty ) = \mathbb{R} \) ← Klammern dürfen nicht [] sein, weil \( \infty \) kein Ende hat

\( [1, \infty) = \{x\in \mathbb{R};x\geq 1\} \)

Polynome

  • Der Größte Koeffizient ist zuständig für die Form des Graphens
  • Koeffizienten sind die Faktoren vor x
  • Polynom des n-ten-Grads = Höchster Exponent über x ist n

\( p(x)=-2x^{4}+3x^{2}-\frac{1}{2}x +2 \)

Asymptote

  • Eine Funktion, die sich einer anderen Funktion oder einer kartesischen Achse im Unendlichen annähert

\( f(x)=\frac{1}{x}+x\) und \( g(x)=x \)

Gebrochen rationale Funktion

  • Üblicherweise dann unterbrochen, wenn unter dem Bruch (im Nenner) 0 steht
  • Die unterbrochene Stelle ist eine Definitionslücke und wird auch Polstellegenannt
  • Der Graph der Funktion verschwindet bei Annäherung an die Polstelle im (+/-) Unendlichen und besitzt dort eine senkrechte Asymptote

Umkehrfunktion

  • Wir erhalten die Umkehrfunktion, indem wir f(x) an y=x spiegeln

\( f(x)=x^{2} \) hat die Umkehrfunktion \( f^{-1}(x)=x^{1/2} = \sqrt{x} \)

Beispiel

\( f(x)=\sqrt{1-\sqrt{x+4}} \)

Definitionsbereich äußere Wurzel

\( 1-\sqrt{x+4} \geq 0 \)

\( \sqrt{x+4} \leq 1 \)

Definitionsbereich innere Wurzel

\( x+4 \leq 1 \)

\( 0 \leq x +4 \leq 1 \)

\( -4 \leq x \leq -3 \)

Definitionsbereich

\( D = [-4;-3] \)

Umkehrfunktion aufstellen

\( y=\sqrt{1-\sqrt{x+4}} \)

\( y^{2}=1-\sqrt{x+4} \)

\( x+4 = (1-y^{2})^{2} \)

\( x+4 = 1-2y^{2}+y^{4} \)

\( x = -3-2y^{2}+y^{4} \)

\( f^{-1}(x) = x^{4}-2x^{3}-3 \)

Rechenregeln

\( 16^{-\frac{1}{4}} = \frac{1}{16^{\frac{1}{4}}} = \frac{1}{\sqrt[4]{16}} = \frac{1}{2} \)

\( 2^{x} < e^{x} < 3^{x} \)

\( log_2(\frac{4}{16}) = log_2(4) + log_2(16) = 2 + 4 = 6 \)

\( log_2(\frac{4}{16}) = log_2(4) – log_2(16) = 2 – 4 = -2 \)

\( log_2(4^{3}) = 3*log_2(4) = 3*2 = 6 \)

\( log_5(11)=\frac{ln11}{ln5} = 1,49 \)

\( \frac{\sqrt{x}}{\sqrt[3]{x}} = x^{\frac{1}{2}}*x^{-\frac{2}{3}} = x \)

\( 2^{x} = e^{x*ln2} \)

Tangens

Sprungstellen

\( f(x)=\frac{sin(x)}{x} \)

Beheben

\( D = \left \{ x \in \mathbb{R}\setminus \left \{ 0 \right \} \right \} = (-\infty,0)\cup (0,+\infty ) \)

\( f(x) =\begin{cases} & \sqrt{x} \text{ if } x> 1\ & x^{2} \text{ if } x\leq 1 \end{cases} \)

\( f(x) =\begin{cases} & x^{2} \text{ if } x\leq 2\ & \sqrt{x} \text{ if } x > 2 \end{cases} \)

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