Differentialrechnung - Kapitel 1

für Funktionen

1. Abbildung aus in

1.1 Zahlbereiche


1.2 Abbildungen

Eine Abbildung / Funktion aus ist eindeutig definiert durch

  1. Angabe einer Menge
  2. eine eindeutige Vorschrift die jedem Element zuordnet

Schreibweisen:

= wird zugeordnet

Sprechweisen:

  • x: Argument vor f (unabhängige Variable)
  • y: abhängige Variable
  • f(a): Funktionswert von f an der Stelle x=a, Bild von f an der Stelle x=a Bezeichnungen:
  • Graph f Wertebereich: Nullstellen:

1.3 Beispiele

  1. Identische Abbildung:
y=x
  1. y=\frac{x}{x^{2}-1}
     
    y=\frac{x}{x^{2}-1}|x\geq3|red
    1. Floor-Funktion
y=\operatorname{floor}(x)
  1. Ceiling Funktion

    y=\operatorname{ceil}(x)
  2. Betrags - Funktion

1.4 Arithmetische Operationen für Funktionen

Sind So lassen sich neue Funktionen konstruieren

  1. Summe / Diferenz , für alle
  2. Produkt , für alle
  3. Quotient , für alle
  4. Vielfache
  5. Nullfunktion Regel:

1.5 Spezielle Funktionsklassen

  1. Polynomabbildungen Eine Abb. mit heißt Polynomfunktion vom Grad n falls Die Werte heißen Koeffizienten des Polynoms f

    1. Nullpolynom: für alle x (alle Koeffizienten 0) grad
    2. konstantes Polynom:
    3. (affin) lineares Polynom: Satz: Ein Polynom von Grad über hat höchstens n Nullstellen (Beweis später)
  2. Exponentialfunktionen Eine Abb. mit heißt allgemeine Exponentialfunktion

    Satz: Sind a,b > 0 reelle Zahlen so gilt für alle

    Tatsächlich definiert man zuerst und dann

  3. weitere Funktionsklassen

    • rationale Funktionen p, q Polynome
    • logarithmusfunktionen
    • trigonometrische Funktionen

2. Folgen

2.1 Definition

Eine Abbildung heißt (unendliche) Folge über Man nennt dann das n-te Folgenglied der Folge a und Index von

Man schreibt dann

Bemerkung:

  1. Statt taucht auch als Definitionsbereich auf, also z.b.
  2. Es gibt auch Folgen über anderen Mengen X irgendeine Menge, man spricht von X-Folgen z.B. Punktfolgen in , ist Punkt im