Nonlinear Dynamics at the Free University Berlin

Winter 2009/2010

203 Kernfragen der Analysis

Zum Selbsttest nachfolgend alle bisherigen Kernfragen in zufälliger Reihenfolge.


Wie kann das Lebesgue-Integral als Grenzwert von Integralen halbstetiger Funktionen definiert werden?


Wie lautet die Taylor-Approximation einer Funktion f in Cn+1(U,Y), U offene Teilmenge von X, in einem Punkt x0 aus U ?
Welche Darstellungen/Abschätzungen des Restgliedes kennst Du (wenigstens 3)?


Was sagt der Satz zur majorisierten Konvergenz über die Vertauschbarkeit von Lebesgue-Integral und Grenzwert einer Funktionenfolge?


Wie sind offene Teilmengen eines metrischen Raumes definiert, wie abgeschlossene Teilmengen?


Gib ein Beispiel einer Menge reeller Zahlen an, die ein Supremum aber kein Maximum besitzt.


Welche Werte haben die stetigen Fortsetzungen folgender Funktionen in x=0 ?
sin(x) / x,     (cos(x) - 1) / x2,     log(1+x) / x,     x / (ex - 1).


Sei B die Menge aus 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, usw.
Bestimme Infimum und Supremum von B.


Wo sind (reelle) Potenzreihen differenzierbar?
Wie lautet ihre Ableitung?


Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch?
(a) Ist f in Leb, so sind f+, f- in Leb.
(b) Ist f in Leb, so ist |f| in Leb.
(c) Ist |f| in Leb, so ist f in Leb.
(d) Sind f,g in Leb, so sind max(f,g), min(f,g) in Leb.


Wann ist ein metrischer Raum kompakt?
Gib wenigstens 2 verschiedene (aber natürlich äquivalente) Definitionen!
Gib außerdem je ein Beispiel eines kompakten und eines nicht kompakten Raumes!


Was versteht man unter einer Cantor-Menge?
Gib außerdem ein Beispiel an!


Was ist eine Lebesgue-Nullmenge?


Wie lautet die Kettenregel für die zweite Ableitung der Verkettung f o g?


Wie lässt sich die Linearisierung einer Verkettung f o g durch die partiellen Ableitungen der Abbildungen g: Rn → Rm und f: Rm → Rl ausdrücken?


Welche notwendigen und welche hinreichenden Bedingungen für die Existenz lokaler Maxima/Minima einer Funktion f: Rn → R kennst Du?


Gib ein Beispiel einer Funktionenfolge fn: [0,1] → [0,1] an, die punktweise aber nicht gleichmäßig konvergiert.


Was ist ein Maßtensor?
Was ist die Gramsche Determinante?
Wozu dient sie?


Wie kann man die Lebesgue-integrierbaren Funktionen durch Grenzwerte stetiger Funktionen charakterisieren?


Wie ist die zweite (Fréechet-)Ableitung einer Abbildung f: X → Y zwischen Banachräumen X und Y definiert? Was sind die zweiten Gateux-Ableitungen?


Was ist eine Regelfunktion?
Welche äquivalenten Charakteriesierungen gibt es (wenigstens 2)?


Definiere die komplexen Zahlen als Paare reeller Zahlen mit geeigneten Additions- und Multiplikationsregeln.


Wie integriert man rationale Funktionen?
Welche elementaren Integrale muss man dazu kennen?


Wie lautet die Stirling-Formel zur Approximation von n! ?


Für welche reellen α ist |x|α in x=0 differenzierbar?


Wie ist die allgemeine Potenz xα für komplexe α und positive, reelle x definiert?


Was besagt das Konvergenzkriterium von Cauchy?
Warum gilt es?


Was sind Supremum und Infimum der Folgen (1+1/n)n und (1+1/n)n+1 ?


Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch?
(a) Ist N eine Nullmenge, so ist N abzählbar.
(b) Ist N abzählbar, so ist N eine Nullmenge.
(c) Ist Nk eine Nullmenge für jedes k in N, so auch die Vereinigung.
(d) Ist Nk eine Nullmenge für jedes k in Q, so auch die Vereinigung.
(e) Ist Nk eine Nullmenge für jedes k in R, so auch die Vereinigung.
(f) Q ist eine Nullmenge in R.
(g) Ist N eine Nullmenge in Rn und φ in Lip(Rn, Rn), so ist φ(N) eine Nullmenge.


Wie ist die Gamma-Funktion definiert, und welche Funktionalgleichung erfüllt sie?


Wie lauten die Regeln von de L'Hospital?


Wie lautet die Hölder-Ungleichung für integrierbare Funktionen?


Gib Beispiele für Funtionen f: R → R an, die
(a) stetig, aber in x0=0 nicht differenzierbar;
(b) differenzierbar, aber nicht gleichmäßig stetig;
(c) differenzierbar, aber in x0=0 nicht stetig differenzierbar sind.


Wie kann man Volumina von Körpern bestimmen?
Wie berechnest Du speziell das Volumen der 3-dimensionalen Kugel?


Was sind Abschluss, Inneres und Rand folgender Teilmengen der reellen Zahlen R (mit deren Standardmetrik)?
Z,     Q,     (1/2,1) ∪ (1/3,1/2) ∪ (1/4,1/3) ∪ (1/5,1/4) ∪ ....


Wie ist das Lebesgue-Integral definiert?


Was sind die partiellen Ableitungen einer Abbildung f: Rn → Rm ?


Wie lauten die Dastellungen von exp(x), sin(x), cos(x), sinh(x), cosh(x) als Potenzreihen?


Wie lauten Cauchy-, Majoranten-, Verdichtungs- und Leibniz-Kriterium für die Konvergenz unendlicher Reihen?


Was sind die Häufungswerte der Folge (-1)n + 1/n ?


Wann heißt eine Funktion f auf einer Teilmende D der reellen bzw. komplexen Zahlen stetig?


Für welche komplexen q existiert die Summe der Potenzen qn über alle natürlichen n?
Welchen Wert hat die Summe?


Wann besitzt eine Funktion f: R → R eine differenzierbare Umkehrfunktion f-1 ?


Wie lautet der Cauchysche Integralsatz für komplex differenzierbare Funktionen?


Was ist der Gradient der Abbildung f: Rn\{0} → R, f(x) = ||x||-1, wobei || • || die euklidische Norm bezeichnet?


Wie lautet der kleine Umordnungssatz absolut konvergenter Reihen?


Wie lautet der Satz über implizite Funktionen?


Was ist die Krümmung einer Kurve?


Wie lautet das Cauchy-Kriterium für die Konvergenz des uneigentlichen Integrals 0 f(t) dt ?


Wie kann man halbstetige Funktionen integrieren?


Was ist die Zifferndarstellung einer natürlichen Zahl n zur Basis b?


Wie hängen ez, sin(z), cos(z) im Komplexen zusammen?


Welche der folgenden Reihen konvergieren, welche konvergieren absolut?
∑ 1 / n,     ∑ (-1)n / n,     ∑ (-1)n / n2,     ∑ xn / (n!) mit komplexem x.
(Summiert wird jeweils über n von 1 bis .)


Wie lautet der Satz von Stokes?
Erlätere die auftretenden Terme!


Was ist Vollständige Induktion?


Was bedeutet die Äquivalenz durch Normen induzierter Metriken für diese Normen?


Die Funktion f: (a,b) → R sei zweimal diferenzierbar.
Wie lassen sich Konvexität und strikte Konvexität durch Bedingungen an die zweite Ableitung ausdrücken?


Sei A eine Teilmenge der reellen Zahlen.
Wie sind Supremum und Infimum von A definiert?
Wann besitzt A ein Supremum?


Welche dieser Folgen konvergieren für n → ∞?
Was sind ggf. ihre Grenzwerte?
n2 / (3 n - 2),     (3 n2 - 2) / (2 n2 + 3),     2n / (n!),     n1/n,     q1/n mit reellem q.


Ist die Rotation des Gradienten einer skalaren Funktion Null?
Gib auch Beispiele an!
Sind rotationsfreie Vektorfelder Gradienten skalarer Funktionen?
Gib auch Beispiele an!


Wie lässt sich die zweite Ableitung einer Verkettung f o g durch die partiellen Ableitungen der Abbildungen g: Rn → Rm und f: Rm → R ausdrücken?


Gib stetige, reellwertige Funktionen f: D → R, D ⊆ R, an, die ihr Supremum annehmen, und solche, die ihr Supremum nicht annehmen.
Unter welcher (hinreichenden) Bedingung nimmt eine stetige Funktion auf einer Menge D ihr Supremum an?


Welche der folgenden uneigentlichen Riemann-Integrale existieren? Welche konvergieren absolut?
1 sin(x) dx,     1 sin(x)/x dx,     1 sin(x)/x2 dx,
1 sin(x2) dx,     1 sin(x2)/x dx,     1 sin(x2)/x2 dx.


Sind endliche/abzählbare/beliebige Durchschnitte/Vereinigungen offener/abgeschlossener Mengen wieder offen bzw. abgeschlossen?


Wie ist das Integral einer Regelfunktion definiert?


Welche hinreichenden Bedingungen an eine Folge Lebesgue-integrierbarer Funktionen gibt es, um Integral und Grenzwert vertauschen zu dürfen?


Sind endliche/abzählbare/beliebige Durchschnitte/Vereinigungen zusammenhängender Mengen wieder zusammenhängend?


Wie sind die Banachräume Lp definiert?


Wann (und wo) wird eine Funktion durch ihre Taylor-Reihe dargestellt?
Gib ein Beispiel und ein Gegenbeispiel.


Was sind endliche, abzählbare bzw. überabzählbare Mengen?
Gib Beispiele an.


Was sind die Ableitungen folgender Funktionen nach x?
ex sin(x),     sin(x) / cos(x),     exp(-x2),     log((1+x)/(1-x)),     xx.


Was ist ein normierter Vektorraum über den reellen bzw. komplexen Zahlen?
Was ist ein Banachraum?


Wie lässt sich die Fréchet-Ableitung einer Abbildung f: Rn → Rm durch ihre partiellen Ableitungen ausdrücken?


Wann ist eine Teilmenge eines metrischen Raumes dicht?


Was ist die zu einer (komplexen) Zahl z komplex konjugierte Zahl?


Wann existiert die Inverse f-1 einer stetigen Funktion f: [a,b] → R ?
Wann ist die Inverse stetig?


Wie lässt sich unter Benutzung des Zwischenwertsatzes zeigen, dass die Gleichung exp(x) = -x eine reelle Lösung besitzt?


Wie lautet das n-te Taylor-Polynom?
Wie kann das Restglied ausgedrückt werden?


Was bedeuten die Landau-Symbole o(h), O(h2) und o(1)?
Wie lassen sich Stetigkeit und Differenzierbarkeit mit ihrer Hilfe ausdrücken?


Kann man Limes superior und/oder Limes inferior auch für komplexwertige Folgen definieren?


Welche Beziehung herrscht zwischen dem Gradient und den Niveauflächen { f = konstant } einer Funktion f: Rn → R ?


Wie lautet der Mittelwertsatz der Integralrechnung?


Wie lautet die Integraldarstellung des Restgliedes der Taylorentwicklung?


Wann heißt eine reellwertige Funktion auf einer Teilmenge D der reellen Zahlen gleichmäßig stetig?
Unter welcher (hinreichenden) Bedingung sind stetige Funktionen gleichmäßig stetig?


Wie hängen Fréchet-Ableitung und Gateaux-Ableitungen einer Abbildung f: X → Y zwischen Banachräumen X und Y zusammen?


Warum hat jede durch eine stetige Funktion g: [0,1] → [0,1] gegebene Iteration xn+1 = g(xn) (mindestens) einen Fixpunkt?


Wie lautet der Banachsche Fixpunktsatz?


Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch? (Es sei 1 ≤ p < q < +∞.)
(a) Ist f in Lp beschränkt, so ist f in Lq.
(b) Ist f in Lq beschränkt, so ist f in Lp.
(c) Ist f in Lp und Vol(supp f) < ∞, so ist f in Lq.
(d) Ist f in Lq und Vol(supp f) < ∞, so ist f in Lp.


Warum divergiert die harmonische Reihe?


Was sind uneigentliche Integrale?


Wie lauten Quotienten- und Kettenregel für Ableitungen?


Wann ist das Produkt zweier Potenzreihen wieder eine Potenzreihe?
Wie lautet sie?
Wie hängen die Konvergenzradien der Potenzreihen und ihres Produktes zusammen?


Was ist die Umkehrfunktion von exp(x).
Welche Funktionalgleichung erfüllt sie?
Wo ist sie definiert? Wo ist sie stetig?


Unter welchen Voraussetzungen an eine Funktionenfolge halbstetiger Funktionen lassen sich Integral und Grenzwert bzw. Supremum vertauschen?


Wie lautet der Satz von Fubini?


Was sind die Binomialkoeffizienten (n über k), und welche Rekursionsformel erfüllen sie?
Wie lässt sich die Rekursionsformel kombinatorisch (d.h. als Abzählung von Teilmengen) interpretieren?


Sind die Bilder von Intervallen unter stetigen Abbildungen f: R → R wieder Intervalle?
Sind stetige Bilder offener Intervalle wieder offene Intervalle?


Wie lauten die Regeln für partielle Integration und Substitution?
Gib außerdem jeweils ein nichttriviales Beispiel an.


Was ist eine Ck-Untermannigfaltigkeit des RN?
Gib wenigstens zwei verschiedene Definitionen/Charakterisierungen an!


Was ist eine "Zerlegung der Eins?"


Wann heißt ein metrischer Raum vollständig?


Wie berechnet sich der Schnittwinkel zweier Kurven auf einer Ck-Untermannigfaltigkeit des RN?


Zeige mittels Vollständiger Induktion, dass für alle natürlichen Zahlen n gilt:
Die Summe der natürlichen Zahlen von 1 bis n beträgt n(n+1)/2.


Wie ist das Riemann-Integral definiert?


Welchen elementaren Funktionen entsprechen folgende unbestimmte Integrale? ∫ sin(t) dt,     ∫ dx/x,     ∫ (x+1)1/n dx,     ∫ dx/(1+x2),     ∫ xα dx, für α ≠ -1.


Wie lautet der große Umordnungssatz absolut konvergenter Reihen?


Wie sind Häufungswerte einer Folge xn definiert?


Wieviele lineare, monotone und translationsinvariante Funktionale auf Cc0(RN, R) gibt es?


Bestimme die Oberfläche der 2-Sphäre S2 mit Hilfe des Gaußschen Integralsatzes!


Wie lautet der Satz von Arzela-Ascoli?


Sind endliche/abzählbare/beliebige Durchschnitte/Vereinigungen kompakter Mengen wieder kompakt?


Was ist der Betrag einer komplexen Zahl z?


Was ist eine Dirac-Folge? Gib eine Definition und wenigstens ein Beispiel an.


Welche monotonen Folgen besitzen einen Grenzwert?


Wie sind Abschluss, Inneres und Rand einer Teilmenge eines metrischen Raumes definiert?


Wie kann man die Elemente in L1 als Grenzwerte glatter Funktionen mit kompaktem Träger charakterisieren?


Zeige, dass das kartesische Produkt der Menge der natürlichen Zahlen mit sich selbst abzählbar ist.


Sei f: R → R eine differenzierbare Funktion. W
elche (notwendige) Bedingung ist erfüllt, wenn f an der Stelle x0 ein lokales Maximum besitzt?
Unter welcher (hinreichenden) Bedingung besitzt f an der Stelle x0 ein lokales Maximum?


Wann heißt eine Abbildung f: X → Y zwischen Banachräumen X und Y Fréchet-differenzierbar?
Was ist die Fréchet-Ableitung von f ?


Wann ist ein metrischer Raum zusammenhängend?
Gib außerdem je ein Beispiel eines zusammenhängenden und eines nicht zusammenhängenden Raumes!


Wie lautet der Schrankensatz?
Warum gilt der Mittelwertsatz (der Differentialrechnung) nicht in höheren Dimensionen?


Für welche reellen Exponenten α konvergiert das uneigentliche Integral
01 xα dx,
für welche das uneigentliche Integral
1 xα dx?


Sei U eine konvexe Teilmende des Rn. Welche der folgenden Aussagen sind für Abbildungen f: U → R richtig, welche falsch?
(a) Konvexe Funktionen sind stetig.
(b) Konvexe Funktionen sind im Inneren des Definitionsbereiches stetig.
(c) Konvexe Funktionen sind zweimal differenzierbar und haben in jedem Punkt eine positiv semidefinite zweite Ableitung.
(d) Zweimal differenzierbare Funktionen mit (überall) positiv semidefiniter Hesse-Matrix sind konvex.
(e) Zweimal differenzierbare Funktionen mit (überall) (strikt) positiv definiter Hesse-Matrix sind strikt konvex.
(f) Konvexe Funktionen nehmen ihr Minimum an.
(g) Konvexe Funktionen auf kompakten Gebieten nehmen ihr Minimum an.
(h) Strikt konvexe Funktionen besitzen höchstens ein Minimum.
(i) Strikt konvexe Funktionen auf kompakten Gebieten besitzen genau ein lokales Minimum.
(j) Strikt konvexe Funktionen auf kompakten Gebieten besitzen genau ein Minimum.


Wie ist die Supremums-Norm für beschränkte, stetige, reellwertige Funktionen definiert?
Warum ist sie tatsächlich eine Norm?


Wie lautet der Konvergenzsatz von Beppo Levi?
Warum gilt er?
Beweise!


Welche Linearisierung hat die implizit durch x12 + x22 + ... + xn2 = 1 gegebene Funktion xn(x1, ..., xn-1): Rn-1 → R ?


Wie sind Zusammenhangskomponenten eines metrischen Raumes definiert?
Wann heißt ein metrischer Raum total unzusammenhängend?


Was sind die erste und zweite Ableitung des Skalarproduktes < •, • > : H x H → R im Hilbertraum H ?


Warum bezeichnet der Gradient die “Richtung des steilsten Anstiegs” einer Funktion f: Rn → R ?


Wann nennt man eine Folge xn reeller Zahlen konvergent und wann divergent?


Wie kann man stetige Funktionen mit kompaktem Träger im RN integrieren?


Wieviele Häufungswerte kann eine beschränkte, reellwertige Folge mindestens/höchstens besitzen?


Wie lautet der Fundamentalsatz der Algebra?


Wie ist der Raum BC1(R,R) definiert?
Was bedeutet seine Vollständigkeit für die Vertauschbarkeit von Differentiation und Grenzwertbildung einer Funktionenfolge fn: R → R?


Sind unter einer stetigen Abbildung f: X → Y zwischen metrischen Räumen die Bilder/Urbilder offener/abgeschlossener/zusammenhängender/kompakter Teilmengen wieder offen/abgeschlossen/zusammenhängend/kompakt ?


Wie werden stetige Funktionen auf Mannigfaltigkeiten integriert?


Was sind Lebesgue-Nullmengen?
Gib wenigstens zwei verschiedene Charakterisierungen an!


Was ist ein Dedekindscher Schnitt?
Was ist eine Intervallschachtelung?


Seien A und B Mengen.
Wann nennt man eine Funktion f: A → B injektiv, wann surjektiv?


Wo sind Potenzreihen stetig?
Wo sind sie gleichmäßig stetig?


Wann heißt eine Folge in einem metrischen Raum konvergent?
Wann heißt sie Cauchy-Folge?


Wie ist der Grenzwert einer Folge definiert?


Was sind die Fourierkoeffizienten zu einer -periodischen Funktion f: R → C?
Wie lautet die Fourier-Reihe zu f?
In welchem Sinn und wogegen konvergiert die Fourier-Reihe?


Sind die charakteristischen Funktionen von offenen Mengen oberhalb- oder unterhalbstetig?


Was sind Limes superior und Limes inferior einer reellwertigen Folge?
Wann existieren sie?
Wann stimmen Limes superior und Limes inferior überein?


Sei U die endliche Menge der Zahlen a1, a2, ..., aN.
Gib eine Funktion f der reellen Zahlen in sich an, die auf U unstetig, auf dem Komplement von U aber stetig ist.


Wann heißt eine Funktion f in einem Punkt x0 stetig?
Welche äquivalente Definitionen der Stetigkeit gibt es (wenigstens drei verschiedene)?


Sei A eine Teilmenge der reellen Zahlen.
Was ist eine obere Schranke für A?
Wann heißt A nach oben beschränkt?


Was ist der Tangentialraum an eine Ck-Untermannigfaltigkeit des RN im Punkt x0?
Gib wenigstens zwei verschiedene Definitionen/Charakterisierungen an!
Was ein Normalenvektor?


Welche hinreichenden zusätzlichen Voraussetzungen an oberhalb- bzw. unterhalbstetige Funktionen f, g und reelle Zahlen λ kennst Du, um sicherzustellen, dass f+g, fg, λ f, f o g wieder oberhalb- bzw. unterhalbstetig sind?


Wie lautet die Trapezregel?


Was ist eine Metrik?
Gib außerdem drei verschiedene Beispiele!


Wie lauten Wurzel- und Quotientenkriterium für die Konvergenz unendlicher Reihen?
Bei welchen der folgenden Reihen gibt das Quotientenkriterium Aufschluss über Konvergenz oder Divergenz?
∑ (n!) / (nn),     ∑ 1 / n2,     ∑ 1 / (3 + (-1)n)n.
(Summiert wird jeweils über n von 1 bis .)


Wie hängen Integration und Differentiation zusammen?


Was ist ein Atlas einer Ck-Untermannigfaltigkeit des RN?


Ist eine Fréchet-differenzierbare Abbildung f zwischen Banachräumen immer stetig?


Warum konvergiert die Reihe ∑ k, summiert über k von 1 bis , für α > 1 ?


Wann heißen zwei Metriken äquivalent?


Was ist eine Potenzreihe?
Was ist ihr Konvergenzradius?
Wie berechnet er sich?


Wieviele Minima kann eine strikt konvexe Funktion f: [a,b] → R haben? (Gib alle möglichen Zahlen an.)


Wo nimmt eine symmetrische quadratische Form ihr Maximum/Minimum auf der Einheitssphäare an?
Beweise!


Wie lautet der Satz von Bolzano-Weierstraß?


Sei X ein metrischer Raum. Formuliere und beweise den Zwischenwertsatz für stetige Abbildungen f: X → R.


Was sind generische Mengen? Was sind magere Mengen?


Wie lautet das Wohlordnungsprinzip?


Welche der folgenden Aussagen sind für Abbildungen f: Rn → Rm richtig, welche falsch?
(a) Partiell differenzierbare Abbildungen sind stetig.
(b) Diffenzierbare Abbildungen sind stetig.
(c) Partiell differenzierbare, stetige Abbildungen sind differenzierbar.
(d) Stetig partiell differenzierbare Abbildungen sind differenzierbar.
(e) Stetig partiell differenzierbare Abbildungen sind stetig differenzierbar.


Warum ist in einem metrischen Raum jede konvergente Folge eine Cauchy-Folge?
Beweise!


Unter welcher hinreichenden Bedingung ist eine Abbildung f: X → X lokal invertierbar?


Wie berechnet sich die (Bogen-)Länge einer Kurve?


Wie lautet die Produktregel für Ableitungen?
Warum gilt sie?
Beweise!


Warum sind stetig differenzierbare Funktionen mit beschränkter Ableitung (global) Lipschitz-stetig?
Beweise!


Was sagt der Satz von Beppo Levi über monotone Folgen Lebesgue-integrierbarer Funktionen?


Wann heißt eine Funktion f: R → R in einem Punkt x0 differenzierbar?
Wie lässt sich die Ableitung geometisch interpretieren?


Welche dieser Funktionen sind stetig, welche gleichmäßig stetig?
|x|,     exp(x),     x2,     sin(x),     (x3 + 1) / (x4 - 1),     [x] - x.
Hierbei bezeichnet die Gauß-Klammer, [x], die größte ganze Zahl, die kleiner oder gleich x ist.


Gib je zwei Beispiele an für
(a) Regelfunktionen und
(b) Funktionen, die keine Regelfunktionen sind.


Warum ist der Raum der beschränkten, stetigen Funktionen, BC(D,R), mit der Supremums-Norm ein Banachraum?


Was sind halbstetige Funktionen?


Warum gilt der Satz von Rolle?
Skizziere einen Beweis!


Wie lautet die Kettenregel für die Ableitung der Verkettung f o g?


Wie lautet die Hölder-Ungleichung?


Wie lassen sich die kompakten Teilmengen des Rn charakterisieren?


Was sind die Gateaux-Ableitungen einer Abbildung f: X → Y zwischen Banachräumen X und Y ?


Wie lässt sich die zweite Fréchet-Ableitung einer Abbildung f: Rn → Rm durch ihre partiellen Ableitungen ausdrücken?


Wann heißt eine Abbildung zwischen metrischen Räumen stetig?
Gib wenigstens 2 verschiedene (aber natürlich äquivalente) Definitionen!


Wie lautet der Mittelwertsatz (der Differentialrechnung)?
Wie lautet der Satz von Rolle?


Wann dürfen Regelintegral und Grenzwert einer Funktionenfolge vertauscht werden?


Gib eine Fuktion f der reellen Zahlen in sich an, die nirgends stetig ist.


Wie lautet das Vollständigkeitsaxiom der reellen Zahlen?


Was bedeutet Konvergenz in einem normierten Vektorraum?


Wann heißt eine Reihe konvergent, wann absolut konvergent?


Wie lassen sich Integrale dank der Trapezregel approximieren?


Wann darf man die Reihenfolge der zweiten partiellen Ableitungen vertauschen?


Auf welchen (möglichst großen) Intervallen konvergieren folgende Funktionenfolgen gleichmäßig?
fn(x) = 1 / (1 + n2 x2),     fn(x) = exp(-n x2),     fn(x) = ∑ (-1)k xk, summiert über k von 0 bis n.


Wie lautet der Zwischenwertsatz?


Wie lautet der Satz von Baire?


Was bedeutet absolute Konvergenz uneigentlicher Integrale?
Gib Beispiele
(a) absolut konvergenter;
(b) konvergenter aber nicht absolut konvergenter;
(c) nicht konvergenter
uneigentlicher Integrale.


Wie lautet die Transformationsformel für Integrale stetiger Funktionen mit kompaktem Träger im RN?


Wie lautet der Binomische Lehrsatz?
Beweise damit die folgende Identität:
Die Summe der Binomialkoeffizienten (n über k) für k von 0 bis n beträgt 2n.


Wann heißt eine Funktion f: (a,b) → R konvex?
Wann heißt sie strikt konvex?


Wie lauten die Taylor-Reihen folgender Funktionen in x0=0 ?
(1+x)α,     log(1+x).


Wie lautet der Satz von Gauß?
Erlätere die auftretenden Terme!


Welche Funktionen können durch Polynome gleichmäßig approximiert werden?
Mit welcher Grundidee lassen sich approximierende Polynome zu einer gegebenen Funktion f konstruieren?


Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch? (Hierbei seien fn in C0(K,Rm), K in RN kompakt.)
(a) Konvergiert fn gleichmäßig gegen f, so ist f stetig.
(b) Konvergiert fn gleichmäßig gegen f, so ist f halbstetig.
(c) Konvergiert fn monoton gegen f, so ist f stetig.
(d) Konvergiert fn monoton gegen f, so ist f halbstetig.
(e) Konvergiert fn monoton gegen ein stetiges f, so konvergiert fn gleichmäßig.


Was ist eine rekursiv definierte Folge?
Gib Beispiele an.

switch Last change: Sep. 1, 2009
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