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Ableitung

Grenzwert des Differenzenquotienten; gibt die momentane Änderungsrate einer Funktion an und wird über Ableitungsregeln wie Produkt-, Ketten- oder Quotientenregel berechnet.

Related: Differenzenquotient, Kettenregel, Extremstelle
Differenzenquotient

Quotient aus Funktionswertdifferenz und Argumentdifferenz zweier Punkte; beschreibt die mittlere Änderungsrate und entspricht der Steigung der Sekante.

Related: Ableitung, Sekante
Kettenregel

Ableitungsregel für verkettete Funktionen: Die äußere Ableitung an der inneren Funktion wird mit der inneren Ableitung multipliziert, also f'(g(x)) mal g'(x).

Related: Ableitung, innere Funktion
Extremstelle

x-Wert, an dem eine Funktion ein lokales Maximum oder Minimum besitzt; notwendige Bedingung ist eine Nullstelle der ersten Ableitung, hinreichend oft ein Vorzeichenwechsel.

Related: Ableitung, Wendepunkt, hinreichende Bedingung
Wendepunkt

Punkt, an dem sich das Krümmungsverhalten des Graphen ändert; notwendig ist eine Nullstelle der zweiten Ableitung, hinreichend ein Vorzeichenwechsel derselben.

Related: Extremstelle, Krümmung
Krümmung

Beschreibt, ob ein Graph links- oder rechtsgekrümmt verläuft; das Vorzeichen der zweiten Ableitung gibt die Krümmungsrichtung an.

Related: Wendepunkt, zweite Ableitung
Stammfunktion

Eine Funktion F, deren Ableitung die gegebene Funktion f ergibt; sie ist bis auf eine additive Konstante eindeutig bestimmt.

Related: unbestimmtes Integral, Hauptsatz
Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung

Verbindet Ableitung und Integral: Das bestimmte Integral über f von a bis b ist gleich F(b) minus F(a) für jede Stammfunktion F.

Related: Stammfunktion, bestimmtes Integral
bestimmtes Integral

Zahl, die den orientierten Flächeninhalt zwischen Graph und x-Achse über einem Intervall angibt; Flächen unterhalb der Achse zählen negativ.

Related: Hauptsatz, Flächeninhalt zwischen Graphen
Flächeninhalt zwischen Graphen

Wird als Integral über die Differenz der oberen und unteren Funktion berechnet; Schnittstellen der Graphen begrenzen dabei die Integrationsintervalle.

Related: bestimmtes Integral, Schnittstelle
e-Funktion

Exponentialfunktion mit Basis e; sie ist proportional zu ihrer eigenen Ableitung und beschreibt Wachstums- und Zerfallsprozesse mit konstanter relativer Rate.

Related: Ableitung, natürlicher Logarithmus
natürlicher Logarithmus

Umkehrfunktion der e-Funktion; definiert nur für positive Argumente und löst Gleichungen wie e hoch x gleich k nach x auf.

Related: e-Funktion, Definitionsmenge
Grenzwert

Wert, dem Funktionswerte oder Folgenglieder beliebig nahe kommen; zentral für Verhalten im Unendlichen, Stetigkeit und Asymptoten.

Related: Asymptote, Stetigkeit
Asymptote

Gerade oder Kurve, der sich ein Graph für große Werte oder nahe einer Definitionslücke annähert, ohne sie zu erreichen.

Related: Grenzwert, Polstelle
Polstelle

Definitionslücke, bei der die Funktionswerte gegen plus oder minus unendlich streben; typisch für gebrochenrationale Funktionen mit Nullstelle im Nenner.

Related: Asymptote, Definitionsmenge
Definitionsmenge

Menge aller x-Werte, für die ein Funktionsterm sinnvoll definiert ist; schließt etwa Nenner-Nullstellen oder negative Wurzeln aus.

Related: Polstelle, natürlicher Logarithmus
Extremwertaufgabe

Sachaufgabe, bei der eine Zielfunktion aus einer Nebenbedingung aufgestellt, auf eine Variable reduziert und dann mit Ableitungen maximiert oder minimiert wird.

Related: Extremstelle, Zielfunktion
Vektor

Gerichtete Größe mit Länge und Richtung, dargestellt als Zahlentripel; beschreibt Verschiebungen und Punkte im dreidimensionalen Raum.

Related: Ortsvektor, Skalarprodukt
Ortsvektor

Vektor vom Ursprung zu einem Punkt; seine Koordinaten entsprechen den Koordinaten des Punktes.

Related: Vektor, Geradengleichung
Geradengleichung in Parameterform

Darstellung x gleich a plus t mal u mit Aufpunktvektor a, Richtungsvektor u und Parameter t; beschreibt alle Punkte einer Geraden.

Related: Ortsvektor, Richtungsvektor, Schnittpunkt
Richtungsvektor

Vektor, der die Richtung einer Geraden oder Ebene festlegt; bei Geraden parallel zur Geraden, bei Ebenen aufgespannt durch zwei Spannvektoren.

Related: Geradengleichung in Parameterform, Normalenvektor
Normalenvektor

Vektor, der senkrecht auf einer Ebene oder Geraden steht; zentral für Normalenform, Koordinatenform und Abstandsberechnungen.

Related: Skalarprodukt, Hessesche Normalform
Skalarprodukt

Summe der Produkte entsprechender Koordinaten zweier Vektoren; liefert eine Zahl und dient zur Prüfung von Orthogonalität sowie zur Winkelberechnung.

Related: Orthogonalität, Normalenvektor
Kreuzprodukt

Vektorprodukt zweier Vektoren, das einen zu beiden senkrechten Vektor liefert; nützlich zur Bestimmung eines Normalenvektors aus zwei Spannvektoren.

Related: Normalenvektor, Skalarprodukt
Orthogonalität

Zwei Vektoren stehen senkrecht aufeinander, wenn ihr Skalarprodukt null ist; Grundlage für Abstands- und Winkelprüfungen.

Related: Skalarprodukt, Normalenvektor
Schnittpunkt

Punkt, der auf zwei Objekten gleichzeitig liegt; wird durch Gleichsetzen der Parameterformen und Lösen des linearen Gleichungssystems bestimmt.

Related: Geradengleichung in Parameterform, lineares Gleichungssystem
Lagebeziehung

Relative Anordnung zweier Geraden oder einer Geraden und einer Ebene: identisch, parallel, schneidend oder windschief beziehungsweise echt parallel.

Related: Schnittpunkt, lineares Gleichungssystem
Hessesche Normalform

Ebenengleichung mit normiertem Normalenvektor; der konstante Term gibt direkt den Abstand der Ebene vom Ursprung mit Vorzeichen an.

Related: Normalenvektor, Abstand Punkt-Ebene
Abstand Punkt-Ebene

Kürzester Abstand eines Punktes zu einer Ebene; berechnet über den Betrag des Skalarprodukts aus Normalenvektor und Differenzvektor, geteilt durch die Länge des Normalenvektors.

Related: Hessesche Normalform, Normalenvektor
lineares Gleichungssystem

System mehrerer linearer Gleichungen in mehreren Unbekannten; Lösbarkeit und Lösungsmenge werden etwa mit dem Gauß-Verfahren bestimmt.

Related: Gauß-Verfahren, Schnittpunkt
Gauß-Verfahren

Systematisches Umformen eines linearen Gleichungssystems durch Addieren von Vielfachen der Gleichungen, um eine Stufenform und damit die Lösung zu erhalten.

Related: lineares Gleichungssystem
Wahrscheinlichkeitsverteilung

Zuordnung von Wahrscheinlichkeiten zu den möglichen Ergebnissen eines Zufallsexperiments; die Summe aller Einzelwahrscheinlichkeiten beträgt eins.

Related: Erwartungswert, Binomialverteilung
Erwartungswert

Mit den Wahrscheinlichkeiten gewichteter Mittelwert der möglichen Werte einer Zufallsgröße; beschreibt den bei häufiger Wiederholung erwarteten Durchschnitt.

Related: Wahrscheinlichkeitsverteilung, Standardabweichung
Standardabweichung

Wurzel aus der Varianz; Maß dafür, wie stark die Werte einer Zufallsgröße typischerweise um den Erwartungswert streuen.

Related: Erwartungswert, Sigma-Regeln
Binomialverteilung

Verteilung der Anzahl von Treffern bei n unabhängigen Versuchen mit gleicher Trefferwahrscheinlichkeit p; Wahrscheinlichkeiten werden mit der Bernoulli-Formel berechnet.

Related: Bernoulli-Formel, kumulierte Wahrscheinlichkeit
Bernoulli-Formel

Term n über k mal p hoch k mal (1 minus p) hoch n minus k; gibt die Wahrscheinlichkeit für genau k Treffer in einer Bernoulli-Kette an.

Related: Binomialverteilung, kumulierte Wahrscheinlichkeit
kumulierte Wahrscheinlichkeit

Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine Zufallsgröße höchstens oder mindestens einen bestimmten Wert annimmt; ergibt sich als Summe der Einzelwahrscheinlichkeiten.

Related: Binomialverteilung, Bernoulli-Formel
Sigma-Regeln

Näherungsaussagen über Streubereiche um den Erwartungswert bei binomialverteilten Größen; etwa liegen rund 68 Prozent der Ergebnisse im Bereich my plus minus sigma.

Related: Standardabweichung, Erwartungswert
Hypothesentest

Verfahren, bei dem eine Nullhypothese über eine Wahrscheinlichkeit anhand von Stichprobendaten geprüft wird; Fehler erster und zweiter Art sind dabei möglich.

Related: Signifikanzniveau, Fehler erster Art
Signifikanzniveau

Vorab festgelegte Obergrenze für die Wahrscheinlichkeit, die Nullhypothese fälschlich zu verwerfen; üblich sind Werte wie fünf Prozent oder ein Prozent.

Related: Hypothesentest, Fehler erster Art
Fehler erster Art

Irrtum, eine wahre Nullhypothese zu verwerfen; seine Wahrscheinlichkeit wird durch das Signifikanzniveau begrenzt.

Related: Hypothesentest, Signifikanzniveau
Fehler zweiter Art

Irrtum, eine falsche Nullhypothese nicht zu verwerfen; seine Wahrscheinlichkeit hängt vom tatsächlichen Wert des Parameters ab.

Related: Hypothesentest, Signifikanzniveau
Baumdiagramm

Grafische Darstellung mehrstufiger Zufallsexperimente mit Ästen für Ergebnisse; Pfadregeln liefern Produkt- und Summenregel für Wahrscheinlichkeiten.

Related: Pfadregel, bedingte Wahrscheinlichkeit
Pfadregel

Die Wahrscheinlichkeit eines Pfades im Baumdiagramm ist das Produkt der Wahrscheinlichkeiten längs des Pfades; mehrere Pfade werden addiert.

Related: Baumdiagramm, bedingte Wahrscheinlichkeit
bedingte Wahrscheinlichkeit

Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses unter der Bedingung, dass ein anderes Ereignis bereits eingetreten ist; formal P von A gegeben B gleich P von A geschnitten B durch P von B.

Related: Baumdiagramm, Unabhängigkeit
Unabhängigkeit

Zwei Ereignisse sind unabhängig, wenn ihr gemeinsames Auftreten gleich dem Produkt ihrer Einzelwahrscheinlichkeiten ist; die bedingte Wahrscheinlichkeit ändert sich dann nicht.

Related: bedingte Wahrscheinlichkeit, Baumdiagramm
Gegenereignis

Menge aller Ergebnisse, die nicht zu einem Ereignis gehören; seine Wahrscheinlichkeit ist eins minus die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses.

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