Inhalt 1. Extremwertprobleme und Modellbildung 7. Geometrie im Raum 1.1 Extremwertprobleme......................................................4 7.1 Das Skalarprodukt und seine Anwendungen..............141 Methode: Der Gauß‘sche Algorithmus........................16 7.2 Ebenen........................................................................153 1.2 Bestimmen von Funktionen..........................................16 7.3 Lagebeziehungen........................................................164 7.4 Abstände und Winkel.................................................174 2. Das Integral 2.1 Flächen, Bestände und Wirkungen...............................25 8. Vertiefung der Vektorrechnung Projekt: Die Integralschreibweise nach Leibniz...........31 8.1 Das Vektorprodukt......................................................185 Projekt: Ober- und Untersummen................................31 8.2 Lineare Unabhängigkeit.............................................190 2.2 Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung........31 Projekt: Rotationskörper − Halb voll oder halb leer?...............37 2.3 Krummlinig begrenzte Flächen....................................38 9. Abbildungsmatrizen 9.1 Lineare Abbildungen..................................................200 9.2 Affine Abbildungen....................................................205 9.3 Eigenwerte, Eigenvektoren und Fixelemente.............210 3. Weitere Ableitungsregeln Projekt: Differenzieren − was bisher geschah ….........46 9.4 Abbildungen des Raumes...........................................214 Projekt: Kartographie................................................219 3.1 Produkte und Quotienten von Funktionen....................46 Projekt: Definitionslücken............................................54 3.2 Verkettete Funktionen und die Kettenregel..................55 10. Lineare Prozesse 10.1Lineare Prozesse und Matrizen..................................221 10.2Mehrstufige Prozesse und Matrizenmultiplikation.....225 4. Wachstum und Zerfall Projekt: Gruppen........................................................229 4.1 Exponentialfunktionen und ihre Ableitungen...............62 10.3Stationäre Verteilungen und zyklische Prozesse........230 Projekt: Die natürliche Logarithmusfunktion und ihre Ableitung...............................................................72 10.4Langfristige Prozesse und Eigenwerte.......................234 Projekt: Mäusejahre.....................................................72 4.2 Ableitung der Umkehrfunktion und der natürliche Logarithmus..................................................................73 4.3 Wachstumsvorgänge.....................................................80 11. Die Binomialverteilung Projekt: Stochastik − was bisher geschah ….............240 11.1Zufallsgrößen, Wahrscheinlichkeitsverteilung, Erwartungs­wert..........................................................241 Projekt: Geschichte der Stochastik.............................248 5. Weiterführung der Differential- und Integralrechnung 5.1 Integrationstechniken...................................................85 11.2Zufallsexperimente mit zwei Ausgängen...................249 11.3Kumulierte Verteilung ...............................................254 11.4Eigenschaften der Binomialverteilung.......................258 5.2 Funktionenscharen und komplexere Aufgaben............91 12. Beurteilende Statistik 6. Vektoren 12.1Alternativtests.............................................................263 Methode: Der Gauß‘sche Algorithmus......................102 12.2Signifikanztests...........................................................268 6.1 Lineare Gleichungssysteme (LGS)............................102 12.3Schätzen von Wahrscheinlichkeiten...........................275 Projekt: Kräfte und Richtungen..................................113 12.4Testen mit der Normalverteilung................................280 6.2 Punkte und Wege im R 3............................................113 Methode: Darstellen im dreidimensionalen Raum.....................123 13. Vertiefen und Vernetzen 13.1Vernetzung zwischen Analysis und Stochastik..........286 6.3 Geraden und das Verlängern von Vektoren.................124 13.2Fragen der Optimierung.............................................287 Projekt: Extravagante Dächer....................................132 13.3Vollständige Induktion...............................................292 6.4 Lagebeziehungen........................................................132 13.4Hüllkurven..................................................................295