diff --git a/src/main.pdf b/src/main.pdf new file mode 100644 index 0000000..1d219ad Binary files /dev/null and b/src/main.pdf differ diff --git a/src/main.typ b/src/main.typ index e4773f0..f679ede 100644 --- a/src/main.typ +++ b/src/main.typ @@ -1,24 +1,30 @@ -#import "@preview/charged-ieee:0.1.0": ieee +#let title = [ Multivariable Analysis an der DHBW weil ich durchgefallen bin (Scheiße) ] +#let abstract = [ + Notizen zu Vorlesungen und Lösungen von Aufgaben bezüglich multivariabler + Analysis and der DHBW Mannheim. +] -#show: ieee.with( - title: [Multivariable Analysis an der DHBW weil ich durchgefallen bin (Scheiße)], +#import "@preview/arkheion:0.1.0": arkheion, arkheion-appendices + +#show: arkheion.with( + title: title, authors: ( - ( - name: "Christoph J. Scherr", - department: [TINF22CS2 (Cybersecurity at DHBW)], - organization: [NewTec GmbH], - location: [Mannheim, Germany], - email: "contact@cscherr,de" - ), + (name: "Christoph J. Scherr", email: "contact@cscherr.de", affiliation: "NewTec GmbH"), ), - index-terms: ("Math", "Undergrad"), - bibliography: bibliography("refs.bib"), + // Insert your abstract after the colon, wrapped in brackets. + // Example: `abstract: [This is my abstract...]` + abstract: abstract, + keywords: ("Undergrad", "Analysis", "Mathmatics"), + date: datetime.today().display(), ) #set text(lang: "de") // Justified paragraphs -#set par(justify: true, first-line-indent: 0pt) +#set par( + justify: true, + leading: 0.52em, +) // more space between pars #show par: set block(spacing: 2em) @@ -26,10 +32,22 @@ // Put this here to avoid affecting the title #show link: underline -// Preamble + +// headcolor +#let headcolor = rgb("80b3ff") + +#set figure(numbering:"1.1") + + +// Preabmle /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// -#outline() +#v(8em) + +#outline(depth: 3) +#outline(title: "Abbildungen", target: figure) + +#pagebreak() // Content /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// @@ -41,17 +59,26 @@ brauchte einfach mehr Zeit. Dieses Dokument wird meine Notizen und Lösungen zu allen Vorlesungen und Übungen enthalten. Dieses Dokument bezieht sich vor allem auf Vorlesung#cite() und Übungen#cite(). -Diese sind auf Englisch verfasst, dieses Dokument wird jedoch auf Deutsch sein. +Diese sind auf Englisch = Methoden Erstmal machen und gucken dann. +#pagebreak() = Vorlesungen #include "./vorlesungen/index.typ" +#pagebreak() = Übungen #include "./exercise/index.typ" + + +// Postabmle +/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// +#pagebreak() + +#bibliography("refs.bib") diff --git a/src/refs.bib b/src/refs.bib index 6961a81..40fb7ca 100644 --- a/src/refs.bib +++ b/src/refs.bib @@ -9,3 +9,10 @@ title = "Applied Mathematics - Multivariable analysis (Übungen)", year = "2024", } + +@online{MatheNichtFreaks, + url = " + https://de.wikibooks.org/wiki/Mathe_f%C3%BCr_Nicht-Freaks:_Teleskopsumme_und_Teleskopreihe + ", + urldate = "2024-07-18", +} diff --git a/src/vorlesungen/1.typ b/src/vorlesungen/1.typ new file mode 100644 index 0000000..3aa83a6 --- /dev/null +++ b/src/vorlesungen/1.typ @@ -0,0 +1,214 @@ +== Basics & Outlook @Vorlesung[Foliensatz 1] + +- Größtenteils Wiederholung von Analysis + +=== Konvergenz von Folgen + +#v(2em) + +#figure([ ++ Ist die Folge von einem bestimmten Typen? + - Harmonische Reihe ($1/n$) + - Alternierende Reihe ($(-1)^n$) ++ Hilft die 3. Bionische Formel? ($(a+b)(a-b)$) (heiß´t glaub ich auch + quadratische Ergänzung) ++ Sandwich Theorem ($a_n <= b_n <= c_n => a <= b <= c$) ++ Gibt es einen Maximalwert? ++ Ist sie monoton: ($a_(n+1)/a_n <= 1 "oder" >= 1$) +], caption: "Algorithmus zum Test auf Konvergenz bei Folgen") + +==== Ex: Convergence of Sequences @Vorlesung[1, P. 11] + +#quote()[ + Does the sequence $a_n; n in NN$ + + $ a_n = ((n+1)^2 + 3 dot n(n^2 -1)) / (2 dot (n+2)^3) $ + + converge? If it converges, what is the limit? +] + +$ + a_n &= ((n+1)^2 + 3 dot n(n^2 -1)) / (2 dot (n+2)^3)) \ + => lim_(n -> infinity) a_n &= lim_(n -> infinity) ((n+1)^2 + 3 dot n(n^2 -1)) / (2 dot (n+2)^3) \ + &= lim_(n -> infinity) (3 n^3) / (2n^3) \ + &= 3 / 2 checkmark +$ + +==== Ex: Convergence of Sequences @Vorlesung[1, P. 13] + +#quote()[ + Does the sequence $a_n; n in NN$ + + $ a_n = sqrt(n^2+n)-n $ + + converge? If it converges, what is the limit? +] + +$ + a_n &= sqrt(n^2+n)-n \ + => lim_(n -> infinity) a_n &= lim_(n -> infinity) sqrt(n^2+n)-n \ + &= lim_(n -> infinity) sqrt(n^2+n)-n \ + &> lim_(n -> infinity) sqrt(n^2)-n = 0 \ + lim_(n -> infinity) a_n &= lim_(n -> infinity) sqrt(n^2+n)-n \ + &= lim_(n -> infinity) (sqrt(n^2+n)-n) dot (sqrt(n^2+n)+n)/(sqrt(n^2+n)+n) \ + &= lim_(n -> infinity) ((sqrt(n^2+n)-n) dot (sqrt(n^2+n)+n))/(sqrt(n^2+n)+n) \ + &= lim_(n -> infinity) (n^2+n-n^2)/(sqrt(n^2+n)+n) \ + &= lim_(n -> infinity) (n)/(sqrt(n^2+n)+n) |:n\ + &= lim_(n -> infinity) (1)/(sqrt(n^2+n)/n +1)\ + &= lim_(n -> infinity) (1)/(sqrt(n^2+n)/sqrt(n^2) +1)\ + &= lim_(n -> infinity) (1)/(sqrt((n^2+n)/n^2) +1)\ + &= lim_(n -> infinity) (1)/(sqrt(1+1/n) +1) = 1/2 checkmark +$ + +==== Ex: Convergence of Sequences @Vorlesung[1, P. 15] + +#quote()[ + Does the sequence $a_n; n in NN$ + + $ a_n = n!/n^n $ + + converge? If it converges, what is the limit? +] + +$ + a_n &= n!/n^n \ + => lim_(n -> infinity) a_n &= lim_(n -> infinity) n!/n^n \ + &= ((n-1)(n-2)dots)/n^n \ + => n! &<= n^(n-1) \ + => a_n &<= n^(n-1)/n^n = 1/n --> 0 \ + => lim_(n -> infinity) a_n &= 0 +$ + +=== Konvergenz von Reihen + +#v(2em) + +#figure([ ++ Addiert die Reihe eine Nullfolge? ++ Ist die Reihe von einem bestimmten Typen? + - Geometrische Reihe + - Teleskop-Reihe ++ Addiert die Reihe eine alternierende Folge? ++ Ratio test (Besonders bei $x!$ und $x^n$) ++ Root test (Besonders bei $x^n$) +], caption: "Algorithmus zum Test auf Konvergenz bei Reihen") + +==== Ex: Convergence of Serieses @Vorlesung[1, P. 22] + +#quote()[ + Does the series + + $ S = sum^(infinity)_(n=0) (2n-1)/(3n-1) $ + + converge? +] + +$ + lim_(n -> infinity) (2n-1)/(3n-1) = 2/3 != 0 \ + => "Die Reihe konvergiert nicht, weil " (2n-1)/(3n-1) " keine Nullfolge ist." checkmark +$ + +#pagebreak() + +==== Ex: Convergence of Serieses @Vorlesung[1, P. 26] + +#quote()[ + Does the series + + $ S = sum^(infinity)_(n=0) (2)/(3^n) $ + + converge? +] + +$ + S &= sum^(infinity)_(n=0) (2)/(3^n) \ + &= 2 dot sum^(infinity)_(n=0) (1)/(3^n) \ + &= 2 dot sum^(infinity)_(n=0) (1/3)^n ; 1/3 > 1 \ + &=> S " ist eine geometrische Reihe!" \ + S &= 2 dot 1/(1- 1/3) = 2 dot 1/(2/3) = 2 dot 3/2 = 3 checkmark +$ + +==== Ex: Convergence of Serieses @Vorlesung[1, P. 29] + +#quote()[ + Does the series + + $ S = sum^(infinity)_(n=0) (1)/(n(n+1)) $ + + converge? +] + +$ + S &= sum^(infinity)_(n=0) (1)/(n(n+1)) \ + b_n &= (1)/(n(n+1)) \ + &= (1+(n-n))/(n(n+1)) \ + &= ((1+n)-n)/(n(n+1)) \ + &= ((n+1))/(n(n+1)) - (n)/(n(n+1)) \ + &= (1)/(n) - (1)/(n+1) \ + "mit " a_n = 1/n &: b_n = a_n - a_(n+1) => "Wir können das Teleskopkriterium anwenden" \ + (S &= a_0 = 1/1 = 1 checkmark) \ + S &= a_1 = 1/1 = 1 checkmark \ +$ + +Diese Partialbruchzerlegung hätte ich nicht ohne +@MatheNichtFreaks[Partialbruchzerlegung] gefunden. Aus irgendeinem Grund +ist $a_0 = 1/1$ in der Vorlesung@Vorlesung, anstatt $1/0$. Demnach müsste +z.B. $a_1=1/2$ sein. Das $n$ in $a_n$ indiziert also eine Zahl aus $NN$ +und wird nicht direkt eingesetzt. + +Ich finde das ist inkonsistent, deshalb verwende ich $a_1 => n=1$, und $a_0 => n=0$. + +#pagebreak() + +==== Ex: Convergence of Serieses @Vorlesung[1, P. 32] + +#quote()[ + Does the series + + $ S = sum^(infinity)_(n=0) (n)/(2^n) $ + + converge? +] + +$ + lim_(n->infinity) abs((a_(n+1)/a_n)) &= lim_(n->infinity) abs(((n+1)/(2^(n+1)))/(n/(2^n))) \ + &= lim_(n->infinity) abs(((n+1) dot 2^n)/(n dot 2^(n+1))) \ + &= lim_(n->infinity) abs(((n+1))/n) dot abs((2^n)/(2^(n+1))) \ + &= lim_(n->infinity) abs(((n+1))/n) dot 1/2 \ + &= lim_(n->infinity) abs((n)/n) dot 1/2 \ + &= 1/2 checkmark +$ + +==== Ex: Convergence of Serieses @Vorlesung[1, P. 35] + +#quote()[ + Does the series + + $ S = sum^(infinity)_(n=0) (2^n)/((n+1)^n) $ + + converge? +] + +$ + &lim_(n->infinity) root(n, abs((2^n)/((n+1)^n))) "(Wurzelkriterium)"\ + = &lim_(n->infinity) root(n, abs(((2)/((n+1)))^n)) \ + = &lim_(n->infinity) (2)/((n+1)) = 0 < 1 => "S ist konvergent" checkmark +$ + +=== Funktionen + +==== Ex: Convergence of Serieses @Vorlesung[1, P. 35] + +#quote()[ + Does the series + + $ S = sum^(infinity)_(n=0) (2^n)/((n+1)^n) $ + + converge? +] + +$ + &lim_(n->infinity) root(n, abs((2^n)/((n+1)^n))) "(Wurzelkriterium)"\ + = &lim_(n->infinity) root(n, abs(((2)/((n+1)))^n)) \ + = &lim_(n->infinity) (2)/((n+1)) = 0 < 1 => "S ist konvergent" checkmark +$ diff --git a/src/vorlesungen/index.typ b/src/vorlesungen/index.typ index 0a50899..df6a0dc 100644 --- a/src/vorlesungen/index.typ +++ b/src/vorlesungen/index.typ @@ -1,20 +1 @@ -== Basics & Outlook @Vorlesung[Foliensatz 1] - -- Größtenteils Wiederholung von Analysis - -=== Ex: Convergence @Vorlesung[P. 11] - -#quote(attribution: [@Vorlesung[P. 11]])[ - Does the sequence $a_n; n in NN$ - - $ a_n = ((n+1)^2 + 3 dot n(n^2 -1)) / (2 dot (n+2)^3) $ - - converge? If it converges, what is the limit? -] - -$ - a_n &= ((n+1)^2 + 3 dot n(n^2 -1)) / (2 dot (n+2)^3)) \ - => lim_(n -> infinity) a_n &= lim_(n -> infinity) ((n+1)^2 + 3 dot n(n^2 -1)) / (2 dot (n+2)^3) \ - &= lim_(n -> infinity) (3 n^3) / (2n^3) \ - &= 3 / 2 checkmark -$ +#include "1.typ"