Vorwort | 7 |
Inhaltsverzeichnis | 9 |
Verzeichnis mathematischer Symbole | 12 |
1 Grundlagen | 13 |
1.1 Maßeinheiten und ihre Umwandlungen | 13 |
1.2 Bruchzahlen | 14 |
1.3 Dreisatzrechnung | 15 |
1.4 Binomische Formeln | 17 |
1.5 Flächensätze am rechtwinkligen Dreieck (Pythagoras) | 18 |
1.5.1 Der Satz des Pythagoras | 18 |
1.5.2 Der Kathetensatz | 20 |
1.5.3 Der Höhensatz | 21 |
1.6 Trigonometrie | 22 |
1.6.1 Sinus, Kosinus, Tangens für den Bereich 0° | 22 |
1.6.2 Berechnungen am rechtwinkligen Dreieck | 23 |
1.6.3 Berechnungen an beliebigen Dreiecken | 26 |
1.7 Flächenberechnung an Vielecken | 31 |
1.7.1 Quadrat (a || c | b || d | a | b) | 31 |
1.7.2 Rechteck (a || c | b || d | a | b) | 31 |
1.7.3 Parallelogramm (a || c | b || d) | 32 |
1.7.4 Allgemeines Viereck | 32 |
1.7.5 Trapez (a || c) | 32 |
1.7.6 Dreiecke | 33 |
1.7.7 Kreis (r – Radius) | 34 |
1.7.8 Regelmäßiges n-Eck | 35 |
1.8 Berechnungen an Körpern | 35 |
1.8.1 Würfel | 35 |
1.8.2 Quader | 36 |
1.8.3 Prisma | 36 |
1.8.4 Kreiszylinder | 36 |
1.8.5 Pyramide | 37 |
1.8.6 Pyramidenstumpf | 38 |
1.8.7 Kegel | 38 |
1.8.8 Kegelstumpf | 39 |
1.8.9 Kugel | 39 |
1.8.10 Regelmäßige Polyeder | 39 |
1.9 Potenzen/Wurzeln | 41 |
1.9.1 Potenzen mit ganzzahligen Exponenten | 41 |
1.9.2 Potenzen mit rationalen Exponenten | 41 |
1.10 Logarithmen | 42 |
2 Analysis | 44 |
2.1 Funktionen | 44 |
2.1.1 Definition von Funktionen | 44 |
2.1.2 Lineare Funktionen | 44 |
2.1.3 Quadratische Funktionen | 49 |
2.1.4 Potenzfunktionen – Funktionen höherer Ordnung | 54 |
2.1.5 Exponential- und Logarithmusfunktionen | 64 |
2.2 Differenzialrechnung | 66 |
2.2.1 Grenzwerte | 66 |
2.2.2 Stetigkeit | 70 |
2.2.3 Differenzierbarkeit und Ableitung | 73 |
2.3 Bausteine einer Kurvendiskussion | 78 |
2.3.1 Definitionsbereich/Wertebereich einer Funktion – Definitionslücken | 78 |
2.3.2 Symmetrieeigenschaften einer Funktion | 80 |
2.3.3 Asymptoten – Näherungskurven | 81 |
2.3.4 Schnittpunkte mit den Koordinatenachsen | 83 |
2.3.5 Ableitungen | 85 |
2.3.6 Monotonie | 88 |
2.3.7 Extrempunkte | 89 |
2.3.8 Wendepunkte | 92 |
2.3.9 Koeffizientenbestimmung | 95 |
2.4 Kurvendiskussion | 99 |
2.4.1 Ganzrationale Funktionen | 99 |
2.4.2 Gebrochenrationale Funktionen | 105 |
2.4.3 Exponentialfunktionen | 110 |
2.4.4 Trigonometrische Funktionen | 114 |
2.4.5 Bestimmung von Funktionen mit vorgegebenen Eigenschaften (Koeffizientenbestimmung) | 116 |
2.5 Extremwertprobleme | 119 |
2.5.1 Grundlagen | 119 |
2.5.2 Extremwertprobleme I | 120 |
2.5.3 Extremwertprobleme II | 121 |
2.6 Differenzialgleichungen | 125 |
2.6.1 Lineare Differenzialgleichungen 1. Ordnung | 125 |
2.6.2 Lineare Differenzialgleichungen n-ter Ordnung mit konstanten Koeffizienten | 128 |
2.7 Integralrechnung | 132 |
2.7.1 Flächeninhaltsfunktion | 132 |
2.7.2 Stammfunktion | 134 |
2.7.3 Integralfunktion – Flächenberechnung | 137 |
2.7.4 Flächeninhalt zwischen zwei Kurven | 142 |
2.7.5 Partielle Integration – Produktintegration | 147 |
2.7.6 Integration durch Substitution | 149 |
2.7.7 Uneigentliche Integrale | 150 |
2.7.8 Volumen eines Drehkörpers | 151 |
2.8 Komplexe Zahlen | 153 |
2.8.1 Die Zahlenebene | 153 |
2.8.2 Betrag, Abstand, Einheitskreis | 158 |
2.8.3 Konjugierte komplexe Zahl | 159 |
2.8.4 Multiplikation und Division komplexer Zahlen, Potenzen | 160 |
3 Lineare Algebra/Analytische Geometrie | 163 |
3.1 Vektoren | 163 |
3.1.1 Vektoren im Raum | 163 |
3.1.2 Addition und Subtraktion von Vektoren | 164 |
3.1.3 Vervielfachen von Vektoren | 165 |
3.1.4 Mittelpunkt einer Strecke | 166 |
3.1.5 Lineare Abhängigkeit von Vektoren | 167 |
3.1.6 Betrag eines Vektors | 169 |
3.2 Skalarprodukt von Vektoren | 169 |
3.2.1 Das Skalarprodukt | 169 |
3.2.2 Rechenregeln für das Skalarprodukt | 170 |
3.2.3 Winkel zwischen zwei Vektoren | 171 |
3.2.4 Orthogonale und parallele Vektoren | 172 |
3.3 Lineare Gleichungssysteme | 173 |
3.3.1 Lineare Gleichungssysteme mit 2 Variablen | 173 |
3.3.2 Gleichungssysteme mit drei und mehr Variablen – Gauß-Algorithmus | 179 |
3.3.3 Matrizen | 183 |
3.3.4 Determinanten | 187 |
3.3.5 Lösen von linearen Gleichungssystemen mithilfe von Determinanten – Cramer’sche Regel | 190 |
3.4 Analytische Geometrie mit Geraden | 192 |
3.4.1 Verschiedene Typen von Geradengleichungen | 192 |
3.4.2 Lagebeziehungen von Punkten und Geraden | 195 |
3.4.3 Abstand eines Punktes von einer Geraden | 197 |
3.4.4 Lagebeziehungen von Geraden | 198 |
3.4.5 Abstand windschiefer Geraden zueinander | 202 |
3.5 Analytische Geometrie mit Ebenen | 205 |
3.5.1 Verschiedene Typen von Ebenengleichungen | 205 |
3.5.2 Abstand eines Punktes von einer Ebene | 216 |
3.5.3 Lagebeziehungen von Geraden und Ebenen | 217 |
3.5.4 Lagebeziehungen von zwei Ebenen | 220 |
3.6 Analytische Geometrie mit Kreisen und Kugeln | 224 |
3.6.1 Gleichungen von Kreisen und Kugeln | 224 |
3.6.2 Lagebeziehungen von Geraden und Kreisen | 227 |
3.6.3 Schnittpunkte zweier Kreise | 229 |
3.6.4 Lagebeziehungen von Geraden und Kugeln | 231 |
3.6.5 Lagebeziehungen von Ebenen und Kugeln | 233 |
Stichwortverzeichnis | 237 |