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Modulbeschreibung

Mathematik 1

Inhalt

  • Elementare Funktionen: Rationale Funktionen, trigonometrische Funktionen, Exponentialfunktion, hyperbolische Funktionen (und ihre Umkehrfunktionen)

  • Kurven in Parameterdarstellung, Polarkoordinaten

  • Vektorrechnung: lineare Unabhängigkeit, Basis, Dimension, Komponentenzerlegung, Skalarprodukt, Vektorprodukt, Spatprodukt, Anwendungsaufgaben

  • Vektorielle Geometrie: Geraden im Raum, Ebenen, Schnittprobleme und Abstandsprobleme

  • Lineare Gleichungssysteme: Gauß-Algorithmus, Lösungsverhalten

  • Matrizen und Determinanten: Matrizenoperationen, inverse Matrix, Matrizengleichungen, orthogonale Matrix, Drehungen, Entwicklungssatz von Laplace, Rechenregeln, praktische Berechnung

  • Grenzwerte von Zahlenfolgen und Funktionen

  • Stetigkeit von Funktionen

  • Differentialrechnung: Ableitungsregeln, höhere Ableitungen, Krümmung ebener Kurven, Kurvenuntersuchung und Extremwertaufgaben, Taylorreihe, Taylorpolynom, Regel von Bernoulli-l'Hospital

  • Newtonsches Iterationsverfahren zur Nullstellenbestimmung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden

Fachkompetenz:

  • Funktionen gebrauchen, um mathematische Zusammenhänge zu beschreiben und zu analysieren

  • mit Vektoren und Matrizen rechnen und Anwendungsaufgaben ausführen

  • lineare Gleichungssysteme und lineare Transformationen mit Hilfe von Matrizen darstellen und analysieren

  • die Struktur eines Vektorraums verstehen und auf verschiedene mathematische Objekte übertragen

  • Anwendungsprobleme mit Methoden der Differentialrechnung bearbeiten

  • Gleichungen mit numerischen Iterationsverfahren lösen

Methodenkompetenz:

  • logisch sicher argumentieren

  • mathematische Modelle für einfache Anwendungsprobleme entwickeln

  • das Fachwissen anhand praktischer Aufgabenstellungen anwenden, diskutieren und eigene Lösungsansätze entwickeln

  • den Nutzen abstrakter Strukturen zur Wiederverwendbarkeit erkannter Zusammenhänge verstehen

Sozial- und Selbstkompetenz:

  • mit anderen Studierenden in Kleingruppen zusammenarbeiten, um Lösungswege zu abstrakten und praktischen Aufgabenstellungen zu entwickeln

  • die eigenen Fähigkeiten bei der Analyse von Problemstellungen und der Erarbeitung von Lösungswegen einschätzen

ECTS

6 Punkte

Studien- und Prüfungsleistungen

Prüfungsleistungen:
  • Mathematik 1 (90 min, Klausur)
Studienleistungen:
  • Mathematik 1 (90 min, Klausur)

Lehr- und Lernformen

  • Mathematik 1 (6 SWS, Vorlesung)

Studiengänge

  • Fahrzeugtechnik(FZ) - Pflichtmodul
  • Maschinenbau(MB) - Pflichtmodul

Modulverantwortliche

Prof. Dr. Manuela Boin

Dozenten

Prof. Dr. Thomas Baier, Prof. Dr. Ursula Weiß, Prof. Dr. Hubert Mantz, Prof. Dr. Manuela Boin

Literatur

Joachim Erven ; Dietrich Schwägerl. Mathematik für Ingenieure. Oldenbourg-Verlag, 2008.
Jürgen Koch, Martin Stämpfle. Mathematiktudium für das Ingenieurs. Hanser Fachbuchverlag, 2010.
Joachim Erven ; Dietrich Schwägerl. Übungsbuch zur Mathematik für Ingenieure. Oldenbourg-Verlag, 2009.
Lothar Papula. Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Vieweg und Teubner, 2009.
Göllmann, L., Hübl R. , Pulham, S. u.a.. Mathematik für Ingenieure: Verstehen-Rechnen-Anwenden. Springer Vieweg, 2017.

Quicklinks