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15.6 Potenzreihen und Analytische Funktionen


CC-BY-NC-SA 3.0

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einmalnoch ein Rückblickzu den Hotels reinwarenzwei Aspekte gab's bei Potenzwenn ich eine Tellerreihebildet zu einer gegebenen FunktionfehlerfreieBildungsfunktionguck ich mir die Funktionen ihre Ableitungen an einerStelle anFunktionund hoffe dannlass dasdass die Telereihe die damit bilde die Potenzreihedie Kellerei die ich damit bildet es diese Funktionnicht nur ?? sein Stelle nach an das ein bisschen wenig sondern vielleicht sogar insgesamt für alle X Wertenach Abend leider hat das nicht ganz zwei Problemeerstes ist die Frage konvertiertdie Kellereiich zu mir ja unendlich viele Sachen aufeinem wenn sie nur auf summieren?? zwei plus drei plus vier römischbei der tausend andere Sachen Eskalation endliche Summen sind kein Problemdas Problem ist diese unendliche Summe die Reihesie auf summieren eins plus ein halb plus ein drittel plus ein viertelwird das zum Schluss was endliches werdenlustigerweise das wird schon nichts endliches werden diese Summen müssen hinreichend schnell abklingen sonst klappt es nicht mit der Konvergenzsowie der Zimmer vorgeführt bei Potenzrheinsdas dann relativ einfachbeantwortet der Konvergenzradiuswenndie Stelle an der ich meine Fusion ausrechnen will bestelle X ich meine Reihe einsetzewenn die hinreichend dicht an der Stelle ist dann der die Funktion entwickle ?? zehnwenn sie so weit weg ist haut nicht hin mit der Konvergenzund das geht in alle Richtungengleichermaßendas ist das erstaunlicheähm?? Komplexen macht das ist die Stelle an der ich entwickle im komplexenAlterImaginärteilStelle an der ich entwickle hier meine X nullgibt es einen eine Kreisscheibemit einem bestimmten Radius das nennt sich der Konvergenz der Netze der Konvergenzradiusüberall innerhalb dieser Scheibehabe ich Konvergenzüberall außerhalb dieser Schreiber garantiert Divergenzgenau auf der Kreisliniekann man so nicht entscheiden was passiertdas Kampagnenbei der Untersuchung der Konvergenz auf relativ einfaches Konvergenzverhaltenaber typischerweisewird man nicht für alle X Werte eine Konvergenz haben diese Potenzreihen die man daraus bekommt Fliegen an gernum die Ohrenund zwar sobald man mehr als den Konvergenzradiusvon D Punkt Schreck ist dem entwickelt hat das war die Antwort auf die Frage nach der Konvergenzdie zweite Frage ist die denn dannauf das richtige rauskommtwenn diese Kellerei mitihren unendlich vielen zum Andenunwiderleglich zu bilden istist das Ergebnis die Originalfunktionoder nicht?? ähm ist die Reiheleichter OriginalfunktionOriginalfunktiondie zweite Fragedas muss ja nicht sein Punkt in der Tat stellt sich heraus Punktes gibt auch gerne mal Funktionen bei denen das nicht passiertund ganz sicher erst vorstellen ob ich Bilderzu einer gegebenen Kurvean eine Stelle an der ich entwickledie Tangenten gerade dieSpiegel Parabel diekubische Spiegel Parabeldas weiter treibe es weiterwenn das im unendlichennicht divergiertmüsste das doch eigentlichdie Originalkurvewerdenleider nichtdas kann schief gehen diese zweite Frage ist auchähgerne mal mit nein zu beantworten und die Originalfunktionwieder rauskommtdas gibt einen anderen Begriff mit dem man das klärtda bin ich jetzt einNummer sechs analytische Funktionennämlich wenn das funktioniertwenn aus der Kellerei die Originalfunktionwieder rauskommt mit kantigen Textes ?? das aufgeschrieben wenn das Geldheißt die Funktion die man entwickelt hatanalytischvermasseltsind heftigeraber die Idee dahinter ist folgende?? bei einer analytischenFunktionBeistrichwenn ich die EntwicklermitTangenten gerade schräge Parabelund so weiter bis ins unendlichedann ist zumindest innerhalb vom Konvergenzradiusdas Ergebnis das Ergebnis der Originalfunktiondas ist aber nicht sicher bei allgemeinen Funktion die analytischen Funktionensollen diejenigen sein bei denen das tatsächlich stimmt das Original wieder rauskommtdie nicht analytischen Funktionen die in Martin das schief gehtoffensichtlich gibt's welche bei denen das schief gehtKomma muss bisschenbasteln um eine einfach hinzu schreibendie üblichehabe ich im Skript aus buchstabiert die üblicheFunktion die nicht analytisch ist folgendenichtwiederdas übliche Gegenbeispielich sage meine Funktion soll sein sowieso für alle reellen Zahlen definiertausbau ichich sage sie sollen nur seinan der Stelle X gleich nullund ich sollPunkt sie soll die hochminus eins durch Dicks Quadrat seinwenn Xungleichandas sieht dann ungefähr so aus?? für die Nummer achtundzwanzigspannendstean dieser Funktionist der Grafwas halten Sie von derdem Grafen dieser Funktionwie wird er aussehenalso für sehr große Hitze steht hier einst durch eine sehr große Zahl die hoch minuseins durch eine sehr große Zahl die ungefähr null einsnach rechts rauswendet sich das auf der Höhe eins einStiftwenn sich das auf der Höhe eins eins nach links rausnegativen Zack verdienen positiv einst durch eine große positive Zahlminuswendet sich auch bei der eins ein E hoch null ebenfallswenn Xdicht beim null ist steht hier einst durch etwas dicht bei nullins Quadrat also etwas Positiveseine großepositive Zahleins durch etwas dicht mangels Quadrat eine große positive Zahl mit einem Minus ist eine große negative Zahlingeine große negative Zahl ist dicht bei nulldas muss zum Schluss Punkt war nicht ganzzum Schluss so was werden diese Kurveistextrem platt gedrückt auf die x-AchsePunkt rund umX gleich nullunzulässig tatsächlich unendlich oft differenzierenan der Stelle nullund so ist dies so plattdass alle Ableitungen gleich null sind der Funktionswert ist nur die erste Ableitung ausrechnenPunkt und so platzte es Ableitungenzwei Tabletten ausbrechen nur alle Ableitungensind nur diese Funktion ist unendlich oft differenzierbarund alle Ableitungen sind null das heißt wenn ich dieTäler bei Bildergibt's genügend extra beschreibt sich als ?? noch mal wenn ich für diese Funktion die Kellerei Bilder mit X null gleich Nullwürde dann sowas dastehenwürde sowas steht nehme den Wert der Funktion an der Stelle null plusdie Ableitung der Funktion an der Stelle Nullmatrixminus nullplus die zweiteAbleitung der Fusion eine Stelle nur so bleibt es schon wieder null ist mal X minus nullQuadrat halbeplus und so weiterwas wird also die Kellerei für diese Fusion ergebenwenn sie das machen würden kennen kennen sie einfach nur herausdanndiese Funktionnachbilden mit einer Kellerei ergibteinfach nullwas deutlichwas anderes ist als die Originalfunktiondas heißtauch dicht neben dem Ursprungwird das nicht mehr Stimmung die Funktion hat er im Original zwei sehr kleine Werte dich sehr dicht an null aber nicht nulldas ?? der Stelle null stimmte der tatsächlich mit dem was sie aus der Reihe rauskriegen aus drei kommt überall rausdas ist definitiv falsch das ist das Feld Waldwiesen Beispielfür einenicht analytischeFunktionwenn sie davon die Kellerei bilden können sie leider was anderes auskann passieren??immer nochdie Funktionen des wahren Lebenssind typischerweisenicht analytischwenn eine Funktion analytisch ist heißt das jasie bestimmenhörte Funktionswertalle Ableitungeneiner Stelle und können den Wert an einer anderen Stelle perfekt vorhersagenPunkt das muss man sichauf der Zunge zergehen lassenwenn sie eine analytische Funktion haben dafür jetzt kein Lückentextwerden einfach als Idee im Hinterkopf behalten wir sie eine analytische Funktion haben und Sie kennen an einer Stellemit Funktionswertdie erste Ableitungzweite Ableitung und so weiter alles an dieser einen Stelleein heißanalytischdass sie perfekt vorhersagenkönnen was der Wert an einer anderen Stelle ist eine defekte Vorhersageweil die Kellerei dann ja mit dieser Information machbar ist wenn sie alles hier wissendie ganzen Ableitung der Funktion ?? Funktionswert ?? Kellerei hinschreibenundinnerhalb des ?? Konvergenzradiusdes telereist der Kellerei können Sie damit die ganzen anderen Werte vorhersagenund das ist natürlich etwas waseinePraxis müssen stutzig macht das heißt keine gewöhnliche Messungkann ein analytischesSignal seinund das wird ja heißen zum Beispiel ?? messen messen müssen messenund dann könnten Sie jetzt vorhersagenwas der Wertin zwei Sekundendas kann nicht sein ?? der Wirklichkeit das was in der Wirklichkeit typischerweise??sind keine analytischen Funktionen offensichtlichdie Signaleeher analytische Funktionensindzu die Modellfunktionendie man gerne hat die Ex Mensafunktionanalytischegroßes Z analytischeher natürlichenTangensAgnus Tangensder ganze kürbisanalytischePotenzen die Wurzeln der Logarithmusan die rational Funktionspolynomistdie Funktion in der Warenwelt was ich wirklich Messedie könnenin den meisten Fällen nicht analytisch scheint tatsächlich keine Überraschungdrinsind vor sich seine Mathematiker sindehertotal stolz auf die analytischen Funktionen aber das kann können nicht die Funktionen seienimmer dann wirklich alsSignale messen kanndas als Warnhinweis am Hanghat solche Entwicklungensind eher was fürmodellhafteFunktionangefasst noch maldas waren die beiden wesentlichenAspektegehörenzu der Tälerreiheerstes muss ich angucken ob sie korrigiertdas tut sie nur wenn ich nichtzu weit weg von der Stelle bin an der entwickelt wird bei der Zahlfunktion Sinus und Kosinusder Lichen schönen Sachen habe ich das Glückgeht immer der Konvergenzreisist unendlichuntypisch dass der unendlich istPunkt eins KonvergentPunkt zweite was sie rauskriegenmuss nicht die Originalfunktionsein und je realistischerdie Funktion istmit der ?? starteso klein ist die Chance das wirklich die Augen offen zu rauskommt weilanalytische Funktionen sindan der Warenwelt Komma sehr an die Funktion sind in der Warenwelt eher selten