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							@ -0,0 +1,251 @@
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# Duden der wichtigsten Begriffe (mit Prüf-/Berechnungsmethoden)
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## Analysis & Integration
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- **Integral:**  
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  Ein Integral ist die orientierte Fläche unter einer Funktion und berechnet sich durch den Hauptsatz:  
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  $$ \int_a^b f(x) \, dx = F(b) - F(a) $$  
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  mit $F' = f$.
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- **Bestimmtes Integral:**  
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  Integral mit Grenzen $a,b$, Ergebnis ist eine Zahl; geprüft durch Einsetzen in die Stammfunktion oder numerisch (z.B. Trapezformel).
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- **Unbestimmtes Integral / Stammfunktion:**  
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  Menge aller Funktionen $F$ mit  
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  $$ F'(x) = f(x) $$  
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  Nachweis durch Ableiten von $F$.
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- **Lineare Substitution:**  
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  Ersetzt $x$ durch $u = a x + b$ ($a \neq 0$), transformiert das Integral:  
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  $$ \int f(x) \, dx = \frac{1}{a} \int f\left(\frac{u - b}{a}\right) du $$  
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  Beweis durch Kettenregel.
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- **Substitution (allgemein):**  
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  Für $x = g(u)$ mit $dx = g'(u) du$ gilt:  
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  $$ \int f(x) dx = \int f(g(u)) g'(u) du $$  
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  Nachweis durch Kettenregel und Umkehrfunktion.
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- **Partielle Integration:**  
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  $$ \int u \, dv = u v - \int v \, du $$  
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  Herleitung aus Produktregel: $(u v)' = u' v + u v'$.
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- **Uneigentliches Integral:**  
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  Grenzwert  
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  $$ \lim_{t \to \infty} \int_a^t f(x) dx $$  
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  Existenz wird mit Konvergenztests geprüft.
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- **Bogenlänge:**  
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  $$ L = \int_a^b \sqrt{1 + [f'(x)]^2} dx $$  
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  Herleitung über Grenzwert von Polygonzügen.
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- **Mantelfläche Rotationskörper:**  
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  $$ A = \int_a^b 2\pi f(x) \sqrt{1 + [f'(x)]^2} dx $$
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- **Volumen Rotationskörper:**  
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  $$ V = \pi \int_a^b [f(x)]^2 dx $$
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- **Flächeninhalt zwischen Funktion und Achsen:**  
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  $$ \text{Fläche} = \int_a^b |f(x)| dx $$
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- **Flächeninhalt zwischen zwei Funktionen:**  
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  $$ \int_a^b |f(x) - g(x)| dx $$  
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  mit $a,b$ als Schnittpunkte, bestimmt durch $f(x) = g(x)$.
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- **Trapezformel (Numerische Integration):**  
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  $$ \int_a^b f(x) dx \approx \frac{b - a}{2} (f(a) + f(b)) $$
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- **Mehrfachintegral:**  
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  Iteriertes Integral z.B. in 2D:  
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  $$ \iint_D f(x,y) dA = \int_{y_1}^{y_2} \int_{x_1(y)}^{x_2(y)} f(x,y) dx dy $$  
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  Reihenfolge vertauschbar nach Fubini.
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## Koordinatensysteme
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- **Polarkoordinaten:**  
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  $$ x = r \cos \varphi, \quad y = r \sin \varphi $$  
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  Jacobi-Determinante für Integration: $r$.
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- **Zylinderkoordinaten:**  
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  $$ x = r \cos \varphi, \quad y = r \sin \varphi, \quad z = z $$  
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  Jacobi-Determinante: $r$.
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## Lineare Algebra – Matrizen
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- **Matrix:**  
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  Rechteckige Anordnung von Zahlen, beschreibt lineare Abbildung.
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- **Symmetrische Matrix:**  
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  $$ A^T = A $$  
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  Eigenschaften: reelle Eigenwerte, orthogonale Eigenvektoren.
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- **Schiefsymmetrische Matrix:**  
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  $$ A^T = -A $$  
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  Diagonaleinträge sind $0$.
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- **Einheitsmatrix $I$:**  
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  $$ I_{ij} = \begin{cases} 1 & i = j \\ 0 & i \neq j \end{cases} $$  
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  Neutrales Element bei Multiplikation.
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- **Inverse Matrix:**  
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  $$ A^{-1} A = A A^{-1} = I $$  
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  Existenz wenn $\det A \neq 0$, berechnet mit Gauß-Jordan.
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- **Transposition:**  
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  $$ (A^T)_{ij} = A_{ji} $$
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- **Orthogonale Matrix:**  
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  $$ A^T A = I $$  
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  Spalten bilden orthonormale Basis.
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- **Drehmatrix (2D):**  
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  $$ R(\theta) = \begin{pmatrix} \cos \theta & -\sin \theta \\ \sin \theta & \cos \theta \end{pmatrix} $$  
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  Potenzen durch Addition der Winkel.
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- **Spiegelmatrix (2D):**  
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  Beispiel Spiegelung an x-Achse:  
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  $$ \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 \end{pmatrix} $$
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- **Regulär / invertierbar:**  
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  $$ \det A \neq 0 $$
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- **Spur:**  
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  $$ \operatorname{tr} A = \sum_i A_{ii} $$  
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  Summe der Eigenwerte.
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- **Determinante:**  
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  Skalar, gibt Volumensskalierung an; berechenbar mit Sarrus, Laplace oder Gauß.
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- **Rang:**  
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  Anzahl linear unabhängiger Zeilen/Spalten; via Gauß.
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- **Lineare Abbildung:**  
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  Erfüllt  
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  $$ f(u+v) = f(u) + f(v), \quad f(\alpha v) = \alpha f(v) $$
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- **Bild (Image):**  
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  $$ \operatorname{im} A = \{Ax \mid x \in \mathbb{R}^n \} $$
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- **Kern (Nullraum):**  
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  $$ \ker A = \{ x \mid Ax = 0 \} $$
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- **Charakteristisches Polynom:**  
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  $$ p_A(\lambda) = \det (A - \lambda I) $$
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- **Eigenwert/-vektor:**  
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  $$ A v = \lambda v, \quad v \neq 0 $$
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- **Algebraische vs. geometrische Vielfachheit:**  
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  Algebraisch = Vielfachheit Nullstelle $p_A$; geometrisch = Dimension Eigenraum.
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- **Diagonalisierbarkeit:**  
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  Möglich wenn Summe geometrischer Vielfachheiten = Dimension.
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## Vektor- & Skalarfelder
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- **Skalarfeld:**  
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  Funktion $f : \mathbb{R}^n \to \mathbb{R}$.
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- **Vektorfeld:**  
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  Funktion $v : \mathbb{R}^n \to \mathbb{R}^n$.
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- **Gradient:**  
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  $$ \nabla f = \begin{pmatrix} \frac{\partial f}{\partial x_1} \\ \vdots \\ \frac{\partial f}{\partial x_n} \end{pmatrix} $$  
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  Richtungsvektor des größten Anstiegs.
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- **Totales Differential:**  
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  $$ df = \sum_i \frac{\partial f}{\partial x_i} dx_i $$
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- **Partielle Ableitung:**  
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  Ableitung nach einer Variablen, andere konstant.
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- **Tangentialebene:**  
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  $$ z = f(a,b) + \nabla f(a,b) \cdot \begin{pmatrix} x - a \\ y - b \end{pmatrix} $$
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- **Richtungsableitung:**  
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  $$ D_v f = \nabla f \cdot \hat{v} $$  
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  mit normiertem Richtungsvektor $\hat{v}$.
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- **Hesse-Matrix:**  
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  $$ H_f = \begin{pmatrix} \frac{\partial^2 f}{\partial x_1^2} & \cdots \\ \vdots & \ddots \end{pmatrix} $$
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- **Lokales Extremum:**  
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  $\nabla f = 0$ und $H_f$ positiv (Minimum) oder negativ definit (Maximum).
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- **Sattelpunkt:**  
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  $\nabla f = 0$ und $H_f$ indefinit.
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- **Lagrange-Multiplikator:**  
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  $$ \nabla f = \lambda \nabla g $$  
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  für Extrema mit Nebenbedingung $g=0$.
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- **Kurve / Spur:**  
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  Bild einer Parametrisierung $r(t)$.
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- **Tangentenvektor:**  
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  $$ \dot{r}(t) $$
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- **Bogenlänge:**  
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  $$ L = \int_a^b |\dot{r}(t)| dt $$
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- **Linienintegral (skalar):**  
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  $$ \int_\gamma f(\mathbf{r}) ds $$
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- **Divergenz:**  
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  $$ \nabla \cdot v = \sum_i \frac{\partial v_i}{\partial x_i} $$
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- **Rotation (Curl):**  
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  $$ \nabla \times v = \text{Vektor aus partiellen Ableitungen} $$
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- **Laplace-Operator:**  
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  $$ \Delta f = \nabla \cdot \nabla f = \sum_i \frac{\partial^2 f}{\partial x_i^2} $$
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		||||
- **Konservatives Feld:**  
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		||||
  $$ \nabla \times v = 0 \Rightarrow \exists \Phi : v = \nabla \Phi $$
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## Komplexe Zahlen
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- **Komplexe Zahl:**  
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  $$ z = a + bi, \quad a,b \in \mathbb{R} $$
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		||||
- **Real-/Imaginärteil:**  
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		||||
  $$ \operatorname{Re}(z) = a, \quad \operatorname{Im}(z) = b $$
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		||||
- **Betrag:**  
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  $$ |z| = \sqrt{a^2 + b^2} $$
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- **Komplex Konjugiert:**  
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  $$ \bar{z} = a - bi $$  
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		||||
  mit $$ z \bar{z} = |z|^2 $$
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- **Trigonometrische Form:**  
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  $$ z = r(\cos \varphi + i \sin \varphi) $$
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- **Exponentialform:**  
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  $$ z = r e^{i \varphi} $$  
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  mit Euler: $$ e^{i \varphi} = \cos \varphi + i \sin \varphi $$
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- **Arg-Funktion:**  
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  $$ \varphi = \arg z = \arctan2(b,a) $$
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- **Potenzgleichung:**  
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		||||
  Lösungen von $$ z^n = c $$ sind  
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  $$ z_k = |c|^{1/n} e^{i \frac{\arg c + 2 \pi k}{n}}, \quad k=0, \dots, n-1 $$
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		||||
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		||||
## Vektorräume
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- **Vektorraum:**  
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  Menge $V$ mit Addition und Skalarmultiplikation, erfüllt Axiome (Assoziativität, Distributivität etc.).
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		||||
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		||||
- **Linearkombination:**  
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  $$ \sum_i \alpha_i v_i $$
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		||||
- **Lineare Unabhängigkeit:**  
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  $$ \sum_i \alpha_i v_i = 0 \Rightarrow \alpha_i = 0 \quad \forall i $$
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		||||
- **Basis:**  
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  Lineare unabhängige Erzeugendmenge.
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- **Dimension:**  
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  Anzahl Elemente der Basis.
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@ -1,6 +1,12 @@
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# WIP Konzept - Uneigentliches Integral
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# Uneigentliches Integral
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1. Grenzwert bilden. Basically $R$ anstatt $\infty$ schreiben.
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		||||
2. Integral in Teile, bis zu den Polstellen. (Falls vorhanden.)
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		||||
3. Ganz normal integrieren.  
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		||||
4. Grenzen einsetzen (ja, auch $\infty$). Wenn es abhaut nach $\infty$ , dann divergiert es, und ist nicht lösbar. Oszilation ist auch nicht lösbar, z.B. $\operatorname{sin(x)}$ von $0$ bis $\infty$. Hat nämlich keinen Grenzwert.
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		||||
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		||||
# WIP Konzept - Komplexe Zahlen
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		||||
# 10. Diagonalisierung und Transformationsmatrix
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		||||
# 9. Schwerpunkt
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1. **Gebiet $\mathcal A$ festlegen**  
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		||||
@ -221,8 +227,13 @@ $$
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		||||
   $$\boxed{A^{15}= \begin{pmatrix}0&-1\\[4pt]1&0\end{pmatrix}}$$
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		||||
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		||||
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		||||
# WIP 7. c Vertauschen Integrationsreihenfolge
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		||||
# WIP 7. b) Matrix Potenz
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		||||
# 7. c Vertauschen Integrationsreihenfolge
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		||||
$$\int_{x=a}^{b} \int_{y=g_1(x)}^{g_2(x)}f(x,y)\,dy\,dx \Longrightarrow \int_{y=g_1(a)}^{g_2(b)} \int_{x=g^{-1}_2(y)}^{g^{-1}_1(y)}f(x,y)\,dy\,dx$$
 | 
			
		||||
1. Aussen grenzen in die Funktionen einsetzen z.B. $g_2(b)$.
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		||||
2. Umkehrfunktion der inneren Grenzen bilden. z.B. $x^2 \rightarrow \sqrt y$
 | 
			
		||||
3. Innen unten und oben tauschen. (Nach dem Umkehrfunktion bilden.)
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		||||
4. dx, dy vertauschen und x=, y= bei den grenzen aufpassen. 
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		||||
# 7. b) Matrix Potenz
 | 
			
		||||
Diagonalmatrix oder Drehmatrix.
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		||||
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		||||
# 7. a) Komplexe Zahl Polarform gleichung
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		||||
@ -250,10 +261,206 @@ $$
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		||||
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		||||
# Vektorfelder
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		||||
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		||||
Alle Felder/Funktionen seien hinreichend glatt ($C^1$ bzw.\ $C^2$) und auf $\mathbb R^3$ mit kartesischen Koordinaten definiert.
 | 
			
		||||
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		||||
| Symbol                     | Name / Bedeutung                                           | Formel                                                                                                                                                             | Rechen-/Beweis-Schritte                                                           |
 | 
			
		||||
| -------------------------- | ---------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | --------------------------------------------------------------------------------- |
 | 
			
		||||
| $\nabla f$                 | **Gradient** eines Skalarfeldes $f$                        | $\displaystyle \nabla f=\bigl(\partial_x f,\;\partial_y f,\;\partial_z f\bigr)$                                                                                    | 1. Partiell nach $x,y,z$ ableiten.<br>2. Ergebnisse als Vektor schreiben.         |
 | 
			
		||||
| $\nabla\!\cdot\!\mathbf F$ | **Divergenz** eines Vektorfeldes $\mathbf F=(F_x,F_y,F_z)$ | $\displaystyle \nabla\!\cdot\!\mathbf F=\partial_xF_x+\partial_yF_y+\partial_zF_z$                                                                                 | 1. Jede Komponente nach zugehöriger Koordinate ableiten.<br>2. Summieren.         |
 | 
			
		||||
| $\nabla\times\mathbf F$    | **Rotation / Curl**                                        | $$\nabla\times\mathbf F=\begin{pmatrix}\partial_yF_z-\partial_zF_y\\[4pt]\partial_zF_x-\partial_xF_z\\[4pt]\partial_xF_y-\partial_yF_x\end{pmatrix}$$              | 1. Determinanten-/Kreuzproduktformel anwenden.<br>2. Drei Komponenten ausrechnen. |
 | 
			
		||||
| $\Delta f$                 | **Laplace-Operator** (Skalarfeld)                          | $$\Delta f=\nabla\!\cdot(\nabla f)=\partial_{xx}f+\partial_{yy}f+\partial_{zz}f$$                                                                                  | 1. Zweimal partiell nach jeder Koordinate ableiten.<br>2. Summieren.              |
 | 
			
		||||
| quellenfrei                | $\nabla\!\cdot\!\mathbf F=0$                               | 1. Divergenz berechnen.  <br>2. Null? → quellenfrei.                                                                                                               |                                                                                   |
 | 
			
		||||
| wirbelfrei                 | $\nabla\times\mathbf F=\mathbf 0$                          | 1. Rotation berechnen.  <br>2. Nullvektor? → wirbelfrei.                                                                                                           |                                                                                   |
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		||||
| konservativ                | siehe unten 🔽                                        | **Praktisches Kriterium:** In einem *einfach zusammenhängenden* Gebiet gilt  $$\mathbf F\ \text{wirbelfrei}\;\Longleftrightarrow\;\mathbf F\ \text{konservativ}.$$ |                                                                                   |
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### Konservative Felder & geschlossene Weg-Integrale  
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* **Definition**  
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		||||
  Ein Vektorfeld $\mathbf F$ heißt **konservativ**, wenn ein Skalarpotential $\varphi$ existiert, so dass  
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		||||
  $$\boxed{\ \mathbf F=\nabla\varphi\ }$$  
 | 
			
		||||
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		||||
* **Äquivalente Charakterisierung**  
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		||||
  Für jedes stückweise glatte, *geschlossene* Kurvenstück $\gamma$ gilt  
 | 
			
		||||
  $$\boxed{\ \oint_\gamma \mathbf F\cdot\mathrm d\mathbf r = 0\ }$$  
 | 
			
		||||
  Dies folgt unmittelbar aus dem Fundamentalsatz der Vektoranalysis:  
 | 
			
		||||
  $$\int_\gamma \nabla\varphi\cdot \mathrm d\mathbf r = \varphi\bigl(\text{Endpunkt}\bigr)-\varphi\bigl(\text{Startpunkt}\bigr).$$  
 | 
			
		||||
  Bei einem geschlossenen Pfad sind Start- und Endpunkt identisch, also verschwindet das Integral.
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
* **Rezept zur Prüfung auf Konservativität**
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		||||
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		||||
  1. **Rotation berechnen:** $\nabla\times\mathbf F$.  
 | 
			
		||||
  2. Falls $\nabla\times\mathbf F=\mathbf 0$ *und* das Definitionsgebiet besitzt keine „Löcher“ (einfach zusammenhängend), ist $\mathbf F$ konservativ.  
 | 
			
		||||
  3. **Potential konstruieren** (falls benötigt):  
 | 
			
		||||
     - Gleichungen $\partial_x\varphi=F_x$, $\partial_y\varphi=F_y$, $\partial_z\varphi=F_z$ sukzessive integrieren.  
 | 
			
		||||
     - Beim Integrieren auftretende „Integrationsfunktionen“ durch Abgleich mit den anderen Komponenten bestimmen.  
 | 
			
		||||
     - Beliebige Konstante $C$ hinzufügen.
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		||||
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		||||
* **Merksatz**  
 | 
			
		||||
  $$\nabla\times(\nabla\varphi)=\mathbf 0 \quad\text{und}\quad \nabla\!\cdot(\nabla\times\mathbf F)=0$$  
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		||||
  (Rotor des Gradienten ist stets null, Divergenz des Rotors ebenso.)
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# Matrizen Eigenschaften  
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# Komplexe Zahlen 
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		||||
*(Notation: $z=x+iy,\;x,y\in\mathbb R,\;i^{2}=-1$; $\operatorname{cis}\theta=\cos\theta+i\sin\theta$.)*  
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		||||
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		||||
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		||||
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## 1  Grundbegriffe  
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| Symbol / Begriff | Formel / Bedeutung |
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		||||
|------------------|--------------------|
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		||||
| **Algebraische Form** | $z = x + iy$ |
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		||||
| **Reeller / Imaginärer Teil** | $\operatorname{Re}(z)=x,\quad \operatorname{Im}(z)=y$ |
 | 
			
		||||
| **Konjugiertes** | $z^{*}=x-iy$ |
 | 
			
		||||
| **Betrag (Modul)** | $\lvert z\rvert=\sqrt{x^{2}+y^{2}}$ |
 | 
			
		||||
| **Argument** (Hauptwert) | $\arg(z)\in(-\pi,\pi],\;$ $\tan\arg(z)=\dfrac{y}{x}$ |
 | 
			
		||||
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		||||
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		||||
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		||||
## 2  Polar-/Trigonometrische-/Exponentialform  
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		||||
 | 
			
		||||
$$
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		||||
z \;=\; r\bigl(\cos\theta + i\sin\theta\bigr)
 | 
			
		||||
\;=\; r\,\operatorname{cis}\theta
 | 
			
		||||
\;=\; r\,e^{i\theta},
 | 
			
		||||
\qquad
 | 
			
		||||
r=\lvert z\rvert,\;
 | 
			
		||||
\theta=\arg(z)+2k\pi,\;k\in\mathbb Z
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
### In Polarform umrechnen
 | 
			
		||||
1. **Betrag $r$ bestimmen**  
 | 
			
		||||
   $$ r = \sqrt{x^{2} + y^{2}} $$
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
2. **Winkel $\varphi$ ermitteln**  
 | 
			
		||||
   $$ \varphi = \operatorname{atan2}(y,\,x) $$
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
3. **In Polar-/Eulerform ausdrücken**  
 | 
			
		||||
   $$ z = r\bigl(\cos\varphi + i\sin\varphi\bigr) = re^{i\varphi} $$
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 3  Rechenregeln  
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		||||
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		||||
| Operation           | Algebraische Form                                      | Polar-/Exponentialform                                        | Rechenweg (polar)                                                                                                                                                                                     |
 | 
			
		||||
| ------------------- | ------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
 | 
			
		||||
| **Addition**        | $(x_1+x_2)+(x_2+iy_2)$<br>$=(x_1+x_2)+i(y_1+y_2)$      | —                                                             | (keine einfache Polarregel)                                                                                                                                                                           |
 | 
			
		||||
| **Multiplikation**  | ${(x_1+iy_1)}{(x_2+iy_2)}$ Binomische Formel           | $z_1 z_2 = r_1 r_2\,e^{i(\theta_1+\theta_2)}$                 | $$\begin{aligned} z_1 z_2 &= r_1e^{i\theta_1}\,r_2e^{i\theta_2} \\ &= r_1r_2 e^{i(\theta_1+\theta_2)} \\ &= r_1r_2\operatorname{cis}(\theta_1+\theta_2)\end{aligned}$$                                |
 | 
			
		||||
| **Division**        | $\frac{(x_1+iy_1)}{(x_2+iy_2)}$ Muss erweitert werden. | $\dfrac{z_1}{z_2}=\dfrac{r_1}{r_2}\,e^{i(\theta_1-\theta_2)}$ | $$\begin{aligned}\frac{z_1}{z_2} &= \frac{r_1e^{i\theta_1}}{r_2e^{i\theta_2}} \\ &= \frac{r_1}{r_2}e^{i(\theta_1-\theta_2)} \\ &= \frac{r_1}{r_2}\operatorname{cis}(\theta_1-\theta_2)\end{aligned}$$ |
 | 
			
		||||
| **Konjugation**     | $(x+iy)^{*}=x-iy$                                      | $(re^{i\theta})^{*}=re^{-i\theta}$                            | $$\begin{aligned}(z_1z_2)^{*} &= (r_1r_2e^{i(\theta_1+\theta_2)})^{*} \\ &= r_1r_2e^{-i(\theta_1+\theta_2)} \\ &= z_1^{*}\,z_2^{*}\end{aligned}$$                                                     |
 | 
			
		||||
| **Betrags-Quadrat** | $\lvert z\rvert^{2}=z\,z^{*}$                          | $\lvert re^{i\theta}\rvert = r$                               | —                                                                                                                                                                                                     |
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
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		||||
 | 
			
		||||
## 4  Potenzen und Wurzeln (De Moivre)  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
### Potenzen  
 | 
			
		||||
$$
 | 
			
		||||
z^{\,n}=r^{\,n}\,e^{in\theta}, \qquad n\in\mathbb Z
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
### $n$-te Wurzeln  
 | 
			
		||||
$$
 | 
			
		||||
\sqrt[n]{z}=r^{1/n}\,e^{i\frac{\theta+2k\pi}{n}},\qquad k=0,\dots,n-1
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 5  Wichtige Identitäten  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
| Name | Formel |
 | 
			
		||||
|------|--------|
 | 
			
		||||
| **Euler** | $e^{i\theta}= \cos\theta+i\sin\theta$ |
 | 
			
		||||
| **De Moivre** | $(\cos\theta+i\sin\theta)^{n}= \cos(n\theta)+i\sin(n\theta)$ |
 | 
			
		||||
| **Dreiecksungleichung** | $\lvert z_1+z_2\rvert\le \lvert z_1\rvert+\lvert z_2\rvert$ |
 | 
			
		||||
| **Betragsprodukt** | $\lvert z_1z_2\rvert = \lvert z_1\rvert\,\lvert z_2\rvert$ |
 | 
			
		||||
| **Argumente** | $\arg(z_1z_2)=\arg z_1+\arg z_2\pmod{2\pi}$ |
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 6  Komplexe Exponential- & Logarithmusfunktion  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
$$
 | 
			
		||||
e^{x+iy}=e^{x}\bigl(\cos y+i\sin y\bigr)
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
$$
 | 
			
		||||
\ln z = \ln\lvert z\rvert + i\bigl(\arg z + 2k\pi\bigr),\qquad k\in\mathbb Z
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 7  Komplexe trigonometrische & hyperbolische Funktionen  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
$$
 | 
			
		||||
\begin{aligned}
 | 
			
		||||
\sin z &=\frac{e^{iz}-e^{-iz}}{2i}, &
 | 
			
		||||
\cos z &=\frac{e^{iz}+e^{-iz}}{2}, &
 | 
			
		||||
\tan z &=\frac{\sin z}{\cos z},\\[4pt]
 | 
			
		||||
\sinh z &=\frac{e^{z}-e^{-z}}{2}, &
 | 
			
		||||
\cosh z &=\frac{e^{z}+e^{-z}}{2}, &
 | 
			
		||||
\tanh z &=\frac{\sinh z}{\cosh z}.
 | 
			
		||||
\end{aligned}
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 8  Analytische Bedingung (Cauchy-Riemann)  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
$$
 | 
			
		||||
\boxed{\;
 | 
			
		||||
\frac{\partial u}{\partial x}= \frac{\partial v}{\partial y},
 | 
			
		||||
\qquad
 | 
			
		||||
\frac{\partial u}{\partial y}= -\frac{\partial v}{\partial x}
 | 
			
		||||
\;}
 | 
			
		||||
$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
für $f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$ differenzierbar im Punkt $(x,y)$.  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 9  Geometrische Interpretation  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
* **Multiplikation** mit $r e^{i\theta}$: Skalierung um $r$ und Drehung um $\theta$.  
 | 
			
		||||
* **Konjugation**: Spiegelung an der reellen Achse.  
 | 
			
		||||
* **Betrag**: Abstand des Punktes $(x,y)$ vom Ursprung.  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
---
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
## 10  Nützliche Kurzformeln  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
* **Kartesisch → Polar**  
 | 
			
		||||
  $$r=\sqrt{x^{2}+y^{2}},\qquad
 | 
			
		||||
  \theta=\operatorname{atan2}(y,\,x)$$  
 | 
			
		||||
* **Einheitskreis**  
 | 
			
		||||
  $$\lvert z\rvert=1 \;\Longleftrightarrow\; z=e^{i\theta}.$$  
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
# Matrizen  
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		||||
## Bild (*img*)
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		||||
>Menge aller **Möglichen** Vektoren die aus $A\cdot \chi$ entstehen.
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
$dim(img(A))$ ist welchen Raum die Menge aufspannt. Sind alle auf einer Linie? -> 1D Sind sie alle auf einer Ebene? -> 2D etc.
 | 
			
		||||
## Kern (*ker*)
 | 
			
		||||
>Menge aller Vektoren die mit A multipliziert, den Nullvektor ergeben, also *genullt* werden.
 | 
			
		||||
>$$A\cdot \chi_i = 0_V$$
 | 
			
		||||
## Dim
 | 
			
		||||
Zum schnellen beweisen, von z.B. multiple Choice:
 | 
			
		||||
$$\operatorname{dim}(\operatorname{img}A) + \operatorname{dim}(\operatorname{ker}A) = \text{Anzahl Spalten von A}$$
 | 
			
		||||
#### Dimension vom Bild
 | 
			
		||||
$$\operatorname{dim}(\operatorname{img}A)= \text{Anzahl Pivot Elemente von Gauss}$$
 | 
			
		||||
z.B. hier ist $dim=2$
 | 
			
		||||
$$\left\lvert\,\begin{matrix}1 & -1 & 0 \\ 0 & 2 & 2 \\ 0 & 0 & 0 \end{matrix}\,\right\rvert$$
 | 
			
		||||
#### Dimension vom Kern
 | 
			
		||||
$$\operatorname{dim}(\operatorname{ker}A) = \text{Anzahl freier Parameter für den Nullraum}$$
 | 
			
		||||
1. $A \cdot \chi$ Aufschreiben.
 | 
			
		||||
2. Gauss Matrix machen mit rechts = $0$. (Kann auch vom Bild recycled werden)
 | 
			
		||||
3. System lösen. Anzahl Freier Parameter ist dann die Dimension.
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		||||
 | 
			
		||||
---
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		||||
## Singular vs. Regulär  
 | 
			
		||||
@ -563,3 +770,6 @@ $$\int{\frac{1}{u'}u}\, du$$
 | 
			
		||||
> 1/Ableitung von u, muss sich mit dem Variablen Faktor vorne kürzen. Also es darf bei $du$ kein $x$ mehr übrig bleiben.
 | 
			
		||||
> Beispiel:
 | 
			
		||||
> $$\int{\frac{1}{x}}2x\cdot u \, \, du \longrightarrow \int{2u} \,\,du$$
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	
 | 
			
		||||
@ -4,3 +4,4 @@
 | 
			
		||||
2. Bitte einmal das Schema allgemein Formuliert. Also für aufgaben in dem Format.
 | 
			
		||||
3. Kannst du mir den Hintergrund erklären, was wir hier berechnen und wie man sich das ganze Vorstellen kann?
 | 
			
		||||
4. Ok, das Allgemeine Schema jetzt bitte als Markdown code, mit dollar als inline latex delimiter anstatt \( \) und zwei dollar  für multiline/block anstatt \[ \] (Katex)
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		||||
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		||||
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