Johannes: Difference between revisions

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==  Allgemeine Dinge: Aktuell wichtige Intenetseiten, Hinweise usw. ==
  [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/elektrische-grundgroessen/grundwissen/von-ladung-zum-elektrischen-strom - Erklärung elektrische Stromstärke]
[http://mandalay.atwebpages.com/Mathematik/Joel/SelbstinduktionVorzeichen.html - Vorzeichen bei der Selbstinduktion von Spulen]
[https://osg.informatik.tu-chemnitz.de/lehre/efc/efc-skript.pdf - Einführung in die Funktionsweise von Computersystemen]
[https://physikbuch.schule/magnetic-fields-of-currents.html - Physikbuch Schule - sehr gut]
[https://obkp.mint-kolleg.kit.edu/index.php#LABEL_ALLGEMEINES - Brückenkurs Physik der Uni Würzburg]
[https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/elektrische-grundgroessen/grundwissen/von-ladung-zum-elektrischen-strom - Leifheit, gute Erklärungen]
[https://www.physik.hu-berlin.de/de/nano/lehre/WS10-11/experimental2/skript4neu - Humboldt-Universität Berlin]
[https://www.schubu.at/p643/spannung-stromstaerke-widerstand - Einfache Stromkreissimulation, ansonsten per Android iCricuit oder Proto herunterladen]
[https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/index.htm - Kompendium Ekektronik, Schaltungen]
[https://www.geogebra.org/m/FeuwyUjj - Schaltpläne zeichnen und als Bild exportieren mit GeoGebra]
[https://www.jade-hs.de/fileadmin/fb_ingenieurwissenschaften/Download/WE/Mechatronik/Elektronik/EG/Download/Grundlagen/Eg1/EG1_Skript.pdf - Vorleseung Elektrotechnik - Uni Oldenburg - gut für die Umrechnung von Einheiten (Seite 17)]
[https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/innenwid.html - Darstellung des Differenzenquotienten genauso falsch wie im Buch, falls im Test Beanstandung des -Ri statt Ri, bitte melden!!!]
Dazu: dUkl/dI = -Ri => Integral(dUkl) = -Ri* Integral(dI) => Ukl(I) = Ukl(I=0) - Ri * (I - I0) , I0=0
=> Ukl(I) = U0 - Ri * I
== ChatGPT zur quadratischen Ergänzung ==
Um die quadratische Ergänzung zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:
    Gegeben sei eine quadratische Gleichung in der Form ax^2 + bx + c = 0.
    Berechnen Sie den Scheitelpunkt der Parabel mit der Formel x = -b / (2a).
    Berechnen Sie den Wert der quadratischen Ergänzung durch Subtrahieren des Quadrats des Scheitelpunkts von der Konstanten c: q = c - (b^2 / (4a)).
    Die quadratische Ergänzung ist dann (x + p)^2 = q, wobei p der Wert des Scheitelpunkts ist.
    Lösen Sie die Gleichung nach x auf, um die Lösungen der quadratischen Gleichung zu erhalten.
Durch die quadratische Ergänzung wird die quadratische Gleichung in eine vollständige quadratische Form gebracht, was das Lösen der Gleichung erleichtert.
= <font color="red">Aufgaben am 29.11.2023</font> =
== Quadratische Gleichungen lösen ==
https://www.hhs.karlsruhe.de/wp-content/uploads/2015/11/quadratische_gln_ag_01.pdf
== Strahlensätze wiederholen und ableiten ==
https://didaktik.mathematik.hu-berlin.de/user/warmuth/Geometrie/2018_Vorlesung_7_Geometrie.pdf
== Was ist das für eine Funktion: y=(x-50)^(-2) und warum taucht eine Diracspitze bei x=50 auf? ==
== Die nächste Funktion y=1000 (x-5*10^15)^-2*10^x kann als Annäherung für eine Sprungtemperatur verwendet werden, aber auch die obige Diracsche Funktion==
[https://de.wikipedia.org/wiki/Sprungtemperatur - Wikipediaartikel über Sprungtemperatur]
Dagegen in Heywang/Treiber, Aufgabensammlung Physik, Seite 97, lineare Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes
= <font color="gray">Zahlen und Reihen</font> =
== <font color="gray">Dezimalsystem und Hexagesimalsystem</font> ==
#
[https://de.planetcalc.com/9216/#:~:text=Um%20eine%20Dezimalzahl%20umzuwandeln%2C%20die,%7C%7C%20Dezimal%3A%2022%20x%2060&text=Keilschrift%3A%20%3C%7C%20Dezimal%3A%2011%20x%2060 Einführung ins Hexagesimalsystem]
#[https://www.mathe-lexikon.at/mengenlehre/zahlensysteme/dezimalzahlen/dezimalzahl-in-hexadezimalzahl-umrechnen.html Allgemeine Erläuterung zu Zahlensystemen und den Umrechnungen zum Dezimalsystem]
= <font color="gray">Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik</font> =
= <font color="gray">Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik</font> =


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== <font color="gray">Aufgaben 05.07.2023</font> ==
== <font color="gray">Aufgaben 05.07.2023</font> ==
# <font color="gray">Differentialgleichungssysteme lösen:</font>
# <font color="gray">Differentialgleichungssysteme lösen:</font>
<iframe scrolling="no"
src="https://www.geogebra.org/material/iframe/id/23587/width/1600/height/715/border/888888/rc/false/ai/false/sdz/false/smb/false/stb/false/stbh/true/ld/false/sri/false"
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</iframe>
## [https://www.geogebra.org/m/yf4fbdrk Eigene Geogebraaufgabe]
## [https://www.geogebra.org/m/yf4fbdrk Eigene Geogebraaufgabe]
## [https://www.klassenarbeiten.de/realschule/klasse9/mathematik/lineare-gleichungssysteme/4292.htm Klassenarbeiten.de - Aufgaben]
## [https://www.klassenarbeiten.de/realschule/klasse9/mathematik/lineare-gleichungssysteme/4292.htm Klassenarbeiten.de - Aufgaben]
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   [https://www.geogebra.org/m/xrqsqbu3 <font color="gray">- Geogebra - geometrische Erklärung der Multiplikation von Brüchen</font>]
   [https://www.geogebra.org/m/xrqsqbu3 <font color="gray">- Geogebra - geometrische Erklärung der Multiplikation von Brüchen</font>]


=== <font color="gray">Schriftliche Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division</font>===
  [https://mathe-lernen.net/?cat=21&paged=3 <font color="gray">- Mathe-Lernen.net</font>]


= <font color="gray">Gleichungen umstellen</font> =
= <font color="gray">Gleichungen umstellen</font> =
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=== <font color="gray"> Geogebra - Hilfsmittel zum Umstellen von Gleichungen</font> ===
=== <font color="gray"> Geogebra - Hilfsmittel zum Umstellen von Gleichungen</font> ===
  [https://www.geogebra.org/m/hb9tJfKt#material/faquv9aQ - <font color="gray">Gleichsetzungsverfahren</font>]
  [https://www.geogebra.org/m/hb9tJfKt#material/faquv9aQ <font color="gray">- Gleichsetzungsverfahren</font>]
=== <font color="gray"> Geogebra - Aufgaben zum Umstellen von Gleichungen</font> ===
[https://mathe.aufgabenfuchs.de/gleichung/formeln_umstellen.shtml  <font color="gray">- Seitenlängen bei Flächen usw. berechnen</font>]


=== <font color="gray"> Geogebra - Aufgabe: Geraden nach Geradengleichungen zeichnen!! - Schwierig wegen Faktoren vor x</font>===
=== <font color="gray"> Geogebra - Aufgabe: Geraden nach Geradengleichungen zeichnen!! - Schwierig wegen Faktoren vor x</font>===
Line 130: Line 191:
= <font color="gray">Quadratische Gleichungen</font> =
= <font color="gray">Quadratische Gleichungen</font> =
  [https://www.w3schools.com/python/trypython.asp?filename=demo_default <font color="gray">- Python Interpreter Online</font>]<br>
  [https://www.w3schools.com/python/trypython.asp?filename=demo_default <font color="gray">- Python Interpreter Online</font>]<br>
  <font color="gray">Source code, der zeigt, dass eine quadratische Gleichung der Form y = a*x^2 + b*x + c nicht bezüglich symmetrischer  
  <font color="gray">Source code, der zeigt, dass eine quadratische Gleichung der Form y = a*x^2 + b*x + c bezüglich symmetrischer  
  Grenzen von x in y symmetrisch ist.
  Grenzen von x in y unsymmetrisch ist.
  <font color="gray">Dieser Online-Compiler ist für Matplotlib zu verwenden!</font><br>
  <font color="gray">Dieser Online-Compiler ist für Matplotlib zu verwenden!</font><br>
  [https://www.w3schools.com/python/trypython.asp?filename=demo_matplotlib_pyplot - Für den folgenden Quellcode]
  [https://www.w3schools.com/python/trypython.asp?filename=demo_matplotlib_pyplot - Für den folgenden Quellcode]
Line 167: Line 228:
==<font color="gray">Binomische Formeln und ihr Einsatz bei quadratischen Gleichungen</font>==
==<font color="gray">Binomische Formeln und ihr Einsatz bei quadratischen Gleichungen</font>==
   [https://de.wikipedia.org/wiki/Binomische_Formeln <font color="gray">- Wikipediaeintrag</font>]
   [https://de.wikipedia.org/wiki/Binomische_Formeln <font color="gray">- Wikipediaeintrag</font>]
  <h3><font color="gray">Die binomischen Formeln sind:</font><br><br>
===<font color="green">Übungen zu Binomischen Formeln, Gesamtschule, 8. Klasse</font>===
  [http://mandalay.atwebpages.com/Mathematik/BinomischeFormeln/Faktorisieren-BinomischeFormeln.pdf - Binomische Formel finden, Ausdrücke vereinfachen]
  [https://mathe.aufgabenfuchs.de/funktion/quadratische-funktion.shtml - Übungen zu binomischen Formeln - Aufgabenfuchs]
  [https://www.arndt-bruenner.de/mathe/9/quadratischegleichungen.htm - Arndt Brunner, Aufgaben zur quadr. Ergänzung mit Lösungen]
 
====<font color="gray">Die binomischen Formeln sind:</font><br><br>====
 
===<font color="gray">1) Erste binomische Formel - Plus-Formel</font><br><br>===
===<font color="gray">1) Erste binomische Formel - Plus-Formel</font><br><br>===
   ‎<math> (a + b)^2\ = (a + b) *\ (a + b) = a^2\ + 2*a*b + b^2\,\! </math>
   ‎<math> (a + b)^2\ = (a + b) *\ (a + b) = a^2\ + 2*a*b + b^2\,\! </math>
Line 178: Line 245:
   <br><br></h3>
   <br><br></h3>


===<font color="gray">Überführung der Normalform einer quadratischen Gleichung in die Scheitelform</font>===
<!-- ===<font color="green">Überführung der Normalform einer quadratischen Gleichung in die Scheitelform - Quadratische Ergänzung</font>=== -->
   <font color="gray"><math>(x + p/2)^2\ = x^2\ + p*x + (p/2)^2\,\!</math><br>
===<font color="green">Überführung der Normalform</font> <math> y = x^2\ + p*x +q \!</math> <font color="green">&nbsp; in die Scheitelform <math>y = \left (x + \frac{p}{2} \right )^2\ + q - \left (\frac{p}{2} \right )^2\, \!</math>===
  <font color="red">Man kann von der 1. Binomischen Formel ausgehen:</font><br>
   <font color="gray"><math>\left (x + \frac{p}{2} \right )^2\ = x^2\ + p*x + \left (\frac{p}{2} \right )^2\,\!</math><font color="gray">&nbsp; Wahl von <font color="green">p/2</font>, weil dann auf der rechten Seite <font color="green">x^2 + p*x</font> auftaucht</font><br>
   <font color="gray">Vertauschen der beiden Seiten:</font><br>
   <font color="gray">Vertauschen der beiden Seiten:</font><br>
   <math>x^2\ + p*x + (p/2)^2\ = (x + p/2)^2\,\!</math><br>
   <math>x^2\ + p*x + \left (\frac{p}{2} \right )^2\ = \left (x + \frac{p}{2} \right )^2\,\!</math><br>
   <font color="gray">Wenn man also eine Gleichung mit<br>
   <font color="red">Wenn man also eine Gleichung mit<br>
   <math>x^2\ + p*x + q = y</math><br>
   <math>x^2\ + p*x + q = y</math><br>
   <font color="gray">hat, dann kann auf der linken Seite</font><br>
   <font color="gray">hat, dann kann auf der linken Seite</font><br>
   <math>(p/2)^2 - (p/2)^2\,\!</math><br>
   <math>\left (\frac{p}{2} \right )^2 - \left (\frac{p}{2} \right )^2\,\!</math><br>
   <font color="gray">addiert werden, um die binomische Vereinfachung zu bekommen:</font><br>
   <font color="gray">addiert werden, um die binomische Vereinfachung zu bekommen:</font><br>
   <math>x^2\ + p*x + (p/2)^2\ + q -(p/2)^2\ = y\,\!</math><br>
   <math>x^2\ + p*x + \left (\frac{p}{2} \right )^2\ + q - \left (\frac{p}{2} \right )^2\ = y\,\!</math><br>
   <font color="gray">Das ist dann:</font><br>
   <font color="gray">Das ist dann:</font><br>
   <math>(x + p/2)^2\ + q +(p/2)^2\ = y\!</math><br>
   <math>\left (x + \frac{p}{2} \right )^2\ + q - \left (\frac{p}{2} \right )^2\ = y\!</math> - <font color="red">Zu dieser Gleichung kann man gleich kommen<br>
   <font color="gray">q + (p/2)^2 ist eine Zahl, kann also als d geschrieben werden:</font><br>
   <font color="gray">q - (p/2)^2 ist eine Konstante, kann also als d geschrieben werden:</font><br>
   <math>(x + p/2)^2\ + d = y\!</math> - Das ist die Scheitelform einer quadratischen Gleichung<br>
   <math>\left (x + \frac{p}{2} \right )^2\ + d = y\!</math> - <font color="red">Das ist die Scheitelform einer quadratischen Gleichung</font><br>
   <font color="gray">Der Scheitel S ist sofort abzulesen als: S=(-p/2|d)</font>
   <font color="gray">Der Scheitel S ist sofort abzulesen als: S=(-p/2|d)</font><br><br>
  <font color="green">Ausgeschriebene Formel:</font><br><br>
  <math>s = \left (\color{Darkgreen}- \frac{p}{2},\quad q - \left (\frac{p}{2} \right )^2\ \color{Black} \right ) \!</math><br><br>
 
===<font color="green">Überführung der allgemeinen Form</font> <math> y = a*x^2\ + p*x +q \!</math> <font color="green">&nbsp; in die Scheitelform <math>y = \left (\sqrt{a}*x + \frac{p}{2*\sqrt{a}} \right )^2\ + q - \frac{p^2\ }{4*a} \!</math>===
  <font color="red">Man hat die allgemeine Form einer quadratischen Gleichung mit Faktor a vor dem x^2 zu nehmen:</font><br><br>
  <math> y = a*x^2\ + px + q \!</math><br><br>
  <font color="gray">Man vergleicht sie mit der Zielgleichung, in der andere Koeffizienten auftreten.</font><br>
  <font color="green">Es wird also ein Koeffizientenvergleich vorgenommen:</font><br><br>
  <math>y = (m*x + n)^2\ + z \!</math><br><br>
  <font color="red">Wenn diese Gleichung durch Auflösen:</font><br><br>
  <math>y = (m*x + n)^2\ + z \quad = \quad (m*x + n) * (m*x + n) + z \quad = \quad m^2\ *x^2\ + 2*m*n*x + n^2\ + z \!</math><br><br>
  <font color="gray">vereinfacht wird, dann kann man leicht die Zugehörigkeit der Koeffizienten sehen.<br><br>
  <math>m^2\ = a;\quad  2*m*n  =  p;\quad  n^2\ + z  =  q \!</math><br><br>
  <font color="gray">Nach den gesuchten Koeffizienten m,n und z umstellen:</font><br><br>
  <math>m = \sqrt{a};\quad n = \frac{p}{(2*m)};\quad z = q - n^2\, \!</math><br><br>
  <font color="gray">Von links nachts rechts wird jetzt die jeweils vorhergehende Relation eingesetzt:</font><br><br>
  <math>m = \sqrt{a};\quad n = \frac{p}{(2*\sqrt{a})};\quad z = q - \frac{p^2\ }{(4*a)} \!</math><br><br>
  <font color="gray">Die gesuchte Scheitelform ist dann:</font><br><br>
  <math>y = \left (\sqrt{a}*x + \frac{p}{(2*\sqrt{a})} \right )^2\ + q - \frac{p^2\ }{(4*a)}  \!</math><font color="green">&nbsp; Gleichung 1)</font><br><br>
  <font color="red">Zu den Scheitelkoordinaten kommt man:</font><br><br>
  <math>s_x\, \!</math> <font color="gray">, der x-Wert des Scheitels, liegt innerhalb der ()^2-Form:</font><br><br>
  <math>\sqrt{a}*s_x\ + \frac{p}{(2*\sqrt{a})} = 0 \!</math><br><br>
  <font color="gray">Umstellen nach</font> <math>s_x\ \!</math> <font color="gray"> ergibt:</font><br><br>
  <math>\sqrt{a}*s_x\ + \frac{p}{(2*\sqrt{a})} = 0 \text{    }\quad \quad | - \frac{p}{(2*\sqrt{a})} \!</math><br><br>
  <math>\sqrt{a}*s_x\ = - \frac{p}{(2*\sqrt{a})}  \text{    }\quad \quad \quad | :\sqrt{a} \!</math><br><br>
  <math>s_x\ = - \frac{p}{(2*\sqrt{a}*\sqrt{a})} \!</math><br><br>
  <math>s_x\ = - \frac{p}{(2*a)} \!</math><br><br>
  <font color="gray">Der y-Wert des Scheitels kann direkt an Gleichung 1) abgelesen werden:</font><br><br>
  <math>s_y\ = q - \frac{p^2\ }{(4*a)} \!</math><br><br>
  <font color="green">Der Scheitel hat also die Koordinaten:</font><br><br>
  <math> s = \left (\color{Darkgreen}\frac{-p}{(2*a)},\quad \color{Darkgreen}q - \frac{p^2}{(4*a)} \right ) \!</math>
 
===<font color="green">Überführung der allgemeinen Form, gute und einfache Erklärung</font>===
  [https://de.serlo.org/mathe/1631/quadratische-erg%C3%A4nzung <font color="green">- Sehr gute schematische Erklärung</font>]
  [https://www.geogebra.org/m/gp7njyj3 <font color="green">- PDF zur quadr. Ergänzung</font>]
  [https://www.geogebra.org/m/mbjxyyrn<font color="green">- Übung mit GeoGebra - Faktor vor x^2 ungleich 1</font>]
  [https://www.geogebra.org/m/ggwsjkjj<font color="green">- Übung mit GeoGebra - Faktor vor x^2 gleich 1</font>]
  [https://unterrichten.zum.de/wiki/Quadratische_Funktionen/Kapitel_5:_Die_Scheitelpunkts-_und_Normalform_und_der_Parameter_a<font color="green">- Übungen zu Scheitelpunkts- und Normalform</font>]
 
  ---
 
  [https://www.arndt-bruenner.de/mathe/9/quadratischegleichungen.htm - Arndt Brunner, Übungen zur quadr. Ergänzung mit Lösungen]
  [https://wwwold.mathematik.tu-dortmund.de/rabe/q_ergaenz_1.php - Übungen mit Lösungen]
  [https://www.geogebra.org/m/NaTRy4AK - Normalen- und Scheitelpunktsform miteinander vergleichen]
  [https://www.geogebra.org/m/nxA9eTtG#material/FEDBwPmr - Wie eben, nur etwas schlechter]
 
  [https://mathe.aufgabenfuchs.de/funktion/quadratische-funktion.shtml<font color="green">- Übungen zu quadratischen Gleichungen - Aufgabenfuchs</font>]
 
==<font color="green"> Python-Code für die allgemeine quadratische Gleichung</font>==
 
<font color="gray">Dieser Online-Compiler ist für Matplotlib zu verwenden!</font><br>
[https://www.w3schools.com/python/trypython.asp?filename=demo_matplotlib_line_dotted - Für den folgenden Quellcode]
[https://www.w3schools.com/python/ - Hauptseite Python von W3Schools]
[https://colab.research.google.com/drive/10n1bHzKvvPQuLq0xeGKl9Sdd0aiym4dR - Erweiterter Code mit Unterteilung in Normparabel, Ursprungsgerade und horizontaler Gerade]
import sys<br>
import matplotlib<br>
import matplotlib.pyplot as plt<br>
import numpy as np<br>
<nowiki>#</nowiki>Ausgangsgleichung: y=a*x^2 + px + q<br>
a = 1<br>
p = 2/2<br>
q = 2<br>
<nowiki>#</nowiki>Zwei Punkte im gleichen Abstand links und rechts vom Scheitel werden ausgerechnet und gezeichnet:
Wichtig für die beiden Punkte im Abstand vom Scheitelpunkt<br>
AbstandVomScheitel = 10<br>
<nowiki>#</nowiki>Die Grenzen links und rechts des Graphen:<br>
GrenzeGraph = 100<br>
xpoints = np.linspace(-GrenzeGraph,GrenzeGraph,2*GrenzeGraph)<br>
<nowiki>#</nowiki>{\displaystyle y=({\sqrt {a}}*x+p/(2*{\sqrt {a}}))^{2}\ +q-p^{2}\ /(4*a)\!}<br>
ypoints = (np.sqrt(a) * xpoints + p/(2*np.sqrt(a)))**2 + q - p**2/(4*a)<br>
<nowiki>#</nowiki>x-Wert des Scheitels: {\displaystyle s_{x}\ =-p/(2*a)\!}<br>
xs = -p/(2*a)<br>
print("x-Wert des Scheitels: {}".format(xs))<br>
ys = q - p**2/(4*a)<br>
print("y-Wert des Scheitels: {}".format(ys))<br>
<nowiki>#</nowiki>Einzelne Werte: Hier xpoints = 1<br>
xpointsEins = np.asarray([xs-AbstandVomScheitel,xs,xs+AbstandVomScheitel])<br>
ypointsEins = (np.sqrt(a) * xpointsEins + p/(2*np.sqrt(a)))**2 + q - p**2/(4*a)<br>
print("y-Werte bei xs{} = {}, xs als der Scheitel: {}, xs+{} = {} sind: {}".format(-GrenzeGraph, AbstandVomScheitel, xs, GrenzeGraph,
AbstandVomScheitel,ypointsEins))<br>
<nowiki>#</nowiki>plt.plot(xpoints, ypoints)<br>
<nowiki>#</nowiki>plt.show()<br>
<nowiki>#</nowiki>Two  lines to make our compiler able to draw:<br>
<nowiki>#</nowiki>plt.savefig(sys.stdout.buffer)<br>
<nowiki>#</nowiki>sys.stdout.flush()<br>
fig, ax = plt.subplots(2, 1, figsize=(8, 10), tight_layout=True)<br>
label1 = 'Scheitelpunkt xs: '+ str(xs) + ' ys: ' + str(ys)<br>
labelXLinks = 'Punkt x: ' + str(xs-AbstandVomScheitel) + ' y: ' + str(ypointsEins[0])<br>
labelXRechts = 'Punkt x: ' + str(xs+AbstandVomScheitel) + ' y: ' + str(ypointsEins[2])<br>
<nowiki>#</nowiki>single point<br>
ax[0].plot(xpoints, ypoints)<br>
ax[0].plot(xs, ys, '-ro', label=label1)<br>
ax[0].plot(xs-AbstandVomScheitel, ypointsEins[0], 'go', label=labelXLinks)  # use this to plot a single point<br>
ax[0].plot(xs+AbstandVomScheitel, ypointsEins[2], 'go', label=labelXRechts)  # use this to plot a single point<br>
ax[0].set(title='Markers - 1 point')<br>
ax[0].legend()<br>
<nowiki>#</nowiki>plt.show()<br>
 
<nowiki>#</nowiki>Two  lines to make our compiler able to draw:<br>
plt.savefig(sys.stdout.buffer)<br>
sys.stdout.flush()<br>
 


===<font color="gray">Geogebra - Aufgabe zum Zeichnen von Graphen der Form y = a*x^2 + b*x + c </font>===
===<font color="gray">Geogebra - Aufgabe zum Zeichnen von Graphen der Form y = a*x^2 + b*x + c </font>===
   [https://www.geogebra.org/m/x5enavtv <font color="gray"> - Die Aufgabe</font>]
   [https://www.geogebra.org/m/x5enavtv <font color="gray"> - Diese Aufgabe übt die quadratische Ergänzung des vorigen Abschnittes</font>]
 
= <font color="gray">Geometrie</font> =
 
== <font color="gray">Flächen- und Volumenberechnungen bei Pyramide und Kegel</font> ==
===<font color="gray">Aufgabenfuchs</font>===
  [https://mathe.aufgabenfuchs.de/koerper/pyramide.shtml <font color="gray">- Oberflächen und Volumen bei Pyramiden und Kegeln</font>]
===<font color="gray">Aufgaben aus Lambacher Schweizer (6-13)</font>===
  [https://mathegym.de/mathe/uebung/4262/3-7-pyramide-und-kegel/13 <font color"gray">- Unterschiedliche Schweirigkeitsgrade</font>]
===<font color="gray">Geometrische Begründung, warum Volumina von schiefen und geraden Pyramiden gleich sind</font>===
  [https://unterrichten.zum.de/wiki/Zylinder_Pyramide_Kegel/Zusatzaufgaben <font color"gray">- Aufgabe 5</font>]
 
= <font color="gray">Wurzelberechnungen als Umkehrung des Potenzierens</font> =
== <font color="gray">Python-Code</font> ==
  [https://rextester.com/discussion/TAGOI61149/Pure-Python-Square-root-without-using-Math-sqrt- <font color="gray">- Ohne Math.sqrt()</font>]
  [https://www.tutorialspoint.com/How-to-perform-square-root-without-using-math-module-in-Python#:~:text=Using%20Mathematical%20Logic-,Using%20exponential%20operator%20**,power%20of%20the%20second%20operand). <font color="gray">- zu besprechen, was ist falsch? </font>]
 
In der [[Mathematik]] versteht man unter '''Wurzelziehen''' oder '''Radizieren''' die Bestimmung der Unbekannten <math>x</math> in der [[Potenz (Mathematik)|Potenz]]
: <math>a = x^n\,</math>
Hierbei ist <math>n</math> eine [[natürliche Zahl]] (meist größer als&nbsp;1) und <math>a</math> ein Element aus einem [[Körper (Algebra)|Körper]] (häufig eine nichtnegative [[reelle Zahl]]).
Das Ergebnis des Wurzelziehens bezeichnet man als '''Wurzel''' oder '''Radikal''' (von [[Latein|lat.]] ''radix'' „Wurzel“). Das Radizieren ist ''eine'' Umkehrung des [[Potenz (Mathematik)|Potenzierens]].Die andere Umkehrung ist das [[Logarithmus|Logarithmieren]].T. Arens, F. Hettlich et al.: ''Mathematik.'' 2008, S.&nbsp;46–47.
Im Fall <math>n = 2</math> spricht man von ''[[Quadratwurzel]]n'', bei <math>n = 3</math> von ''[[#Quadrat- und Kubikwurzel|Kubikwurzeln]]''. Wurzeln werden mit Hilfe des [[Wurzelzeichen]]s notiert, im Beispiel ist <math>x = \sqrt[n]{a} </math> die Wurzel bzw. das ''Radikal''.
 
=== <font color="gray"> Zum zweiten obigen Verweis - der richtige Code</font>===
 
 
<nowiki>#</nowiki> input number
number = 9.0
 
<nowiki>#</nowiki> initializing minimum value as 0
minimum = 0.0
 
<nowiki>#</nowiki> initializing maximum value with input number
maximum =number
 
<nowiki>#</nowiki> repeating the loop 10 times using for loop
for i in range(10):
  <nowiki>#</nowiki> getting the middle value
  middle =(minimum+maximum)/2.0
  <nowiki>#</nowiki> getting the square of the middle value
  squareValue=middle**2.0
  <nowiki>#</nowiki> checking whether the square value of the middle value is equal to the number
  if squareValue ==number:
      # break the code if the condition is true
      break
  <nowiki>#</nowiki> checking whether the square value of the middle value is more than the number
  if squareValue > number:
      # taking max value as the middle value if the condition is true
      maximum=middle
     
  if squareValue < number:
    <nowiki>#</nowiki> else if the square value of the middle value is less than the number
    <nowiki>#</nowiki> taking the min value as a middle
    minimum=middle
 
<nowiki>#</nowiki> printing the middle value which is the resultant square root
print("The resultant square root of", number, "=", middle)
 
== Definition, Sprech- und Schreibweisen ==
Es sei <math>n \geq 1</math> eine natürliche Zahl. Ist <math>a</math> eine nichtnegative reelle Zahl, so besitzt die Gleichung
: <math>x^n = a</math>
genau eine ''nichtnegative'' reelle Lösung. Diese wird als ''<math>n</math>-te Wurzel'' aus <math>a</math> bezeichnet. Man schreibt dafür:
: <math>x = \sqrt[n\,]{a}</math>
Hierbei bezeichnet man
* <math>\sqrt[n\,]{a}</math> als ''Wurzel'', ''Radikal'' oder ''Radix'',
* <math>\sqrt{\;\;}</math> als ''[[Wurzelzeichen]]'',
* <math>n</math> als ''Wurzelexponent'',
* <math>a</math> als ''Radikand''.<ref>Der Wurzelexponent <math>n</math> beim Radizieren entspricht dem [[Logarithmus]] beim Logarithmieren und dem Exponenten beim Potenzieren. Der Radikand <math>a</math> entspricht dem Numerus (Logarithmand) beim Logarithmieren und dem Ergebnis des Potenzierens</ref><ref>Lothar Kusch: ''Mathematik''. Band 1: ''Arithmetik. Algebra, Reihenlehre, Nomographie''. W. Girardet, Essen 1975, ISBN 3-7736-2755-6, S.&nbsp;162 f.</ref>
 
Im Spezialfall <math>n=1</math> erhält man <math>\sqrt[1\,]{a} = a</math>.
 
== <font color="gray">Rechengesetze für Wurzeln</font> ==
=== Die Wurzelgesetze ===
 
Die Rechenregeln für Wurzeln ergeben sich aus jenen für [[Potenz (Mathematik)|Potenzen]].
 
Für positive Zahlen <math>a</math> und <math>b</math> und <math>n,m,k \in \N</math> gelten die folgenden Rechengesetze:
* Produktregel: <math>\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}=\sqrt[n]{a\cdot b}</math>
* Quotientenregel: <math>\frac{\sqrt[n]{a}}{\sqrt[n]{b}}=\sqrt[n]{\frac{a}{b}}</math>
* „Verschachtelungsregel“ oder Iterationsregel: <math>\sqrt[m]{\sqrt[n]{a}}=\sqrt[m\cdot n]{a}</math>
* Definition für gebrochenen Exponenten: <math>a^{\frac{k}{n}}=\sqrt[n]{a^k}=\left(\sqrt[n]{a} \right)^k</math>
* Definition für negativen Exponenten: <math>a^{-\frac{k}{n}}=\frac{1}{a^\frac{k}{n}}</math>
* Bei gleichem Radikand gilt: <math>\sqrt[m]{a}\cdot\sqrt[n]{a}=a^{\frac{1}{m}+\frac{1}{n}}=\sqrt[m n]{a^{m+n}}</math>
 
Bei negativen Zahlen <math>a</math> und <math>b</math> dürfen diese Rechengesetze nur angewendet werden, wenn <math>m</math> und <math>n</math> ungerade Zahlen sind. Bei komplexen Zahlen sind sie gänzlich zu vermeiden,
bzw. gilt die Gleichheit nur bei geeigneter Wahl der Nebenwerte. Anders gesagt: werden in einem Beispiel auf der linken Seite irgendwelche Wurzeln (bspw. nur [[#Wurzeln aus komplexen Zahlen|Hauptwerte]]) ausgewählt, so gibt es für die rechte Seite geeignete Nebenwerte, die die Gleichheit erfüllen – linke und rechte Seite unterscheiden sich um eine [[Einheitswurzel]].
 
== <font color="gray>Übungen zum Wurzelziehen</font> ==
  [https://mathe.aufgabenfuchs.de/potenz/wurzel.shtml - <font color="gray"> - Einfache Übungen - Aufgabenfuchs]

Latest revision as of 11:30, 29 May 2024

Allgemeine Dinge: Aktuell wichtige Intenetseiten, Hinweise usw.

 - Erklärung elektrische Stromstärke
- Vorzeichen bei der Selbstinduktion von Spulen
- Einführung in die Funktionsweise von Computersystemen
- Physikbuch Schule - sehr gut
- Brückenkurs Physik der Uni Würzburg
- Leifheit, gute Erklärungen
- Humboldt-Universität Berlin
- Einfache Stromkreissimulation, ansonsten per Android iCricuit oder Proto herunterladen
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- Vorleseung Elektrotechnik - Uni Oldenburg - gut für die Umrechnung von Einheiten (Seite 17)
- Darstellung des Differenzenquotienten genauso falsch wie im Buch, falls im Test Beanstandung des -Ri statt Ri, bitte melden!!!
Dazu: dUkl/dI = -Ri => Integral(dUkl) = -Ri* Integral(dI) => Ukl(I) = Ukl(I=0) - Ri * (I - I0) , I0=0
=> Ukl(I) = U0 - Ri * I

ChatGPT zur quadratischen Ergänzung

Um die quadratische Ergänzung zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

   Gegeben sei eine quadratische Gleichung in der Form ax^2 + bx + c = 0.
   Berechnen Sie den Scheitelpunkt der Parabel mit der Formel x = -b / (2a).
   Berechnen Sie den Wert der quadratischen Ergänzung durch Subtrahieren des Quadrats des Scheitelpunkts von der Konstanten c: q = c - (b^2 / (4a)).
   Die quadratische Ergänzung ist dann (x + p)^2 = q, wobei p der Wert des Scheitelpunkts ist.
   Lösen Sie die Gleichung nach x auf, um die Lösungen der quadratischen Gleichung zu erhalten.

Durch die quadratische Ergänzung wird die quadratische Gleichung in eine vollständige quadratische Form gebracht, was das Lösen der Gleichung erleichtert.

Aufgaben am 29.11.2023

Quadratische Gleichungen lösen

https://www.hhs.karlsruhe.de/wp-content/uploads/2015/11/quadratische_gln_ag_01.pdf

Strahlensätze wiederholen und ableiten

https://didaktik.mathematik.hu-berlin.de/user/warmuth/Geometrie/2018_Vorlesung_7_Geometrie.pdf

Was ist das für eine Funktion: y=(x-50)^(-2) und warum taucht eine Diracspitze bei x=50 auf?

Die nächste Funktion y=1000 (x-5*10^15)^-2*10^x kann als Annäherung für eine Sprungtemperatur verwendet werden, aber auch die obige Diracsche Funktion

- Wikipediaartikel über Sprungtemperatur Dagegen in Heywang/Treiber, Aufgabensammlung Physik, Seite 97, lineare Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes

Zahlen und Reihen

Dezimalsystem und Hexagesimalsystem

Einführung ins Hexagesimalsystem
  1. Allgemeine Erläuterung zu Zahlensystemen und den Umrechnungen zum Dezimalsystem

Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik

Die Binomialverteilung

  1. Einfache Einführung ins Thema
  2. Einführung mit Verweis auf das zugrundeliegende Urnenmodel (Ziehen mit Zurücklegen)
  3. Erwartungswert und Standardabweichung einer Binomialverteilung

Aufgaben am 24.05.2023

  1. Wahrscheinlichkeitsrechnung, mehrstufige Zufallsexperimente
    1. Aufgaben unten
    2. Wahrscheinlichkeitsrechnung - Aufgaben als PDF
    3. Binomialverteilung, 2017-2, Teilaufgabe d)
      1. 3.1) Fläche unter Kurve, 2017-1, Teilaufgabe a)
      2. Liegen zwei Vektoren auf einer Geraden?, Teilaufgabe c)

1. Aufgabe:

In einer Urne befinden sich 8 Kugeln: 
6 weiße und 2 schwarze. 
Es wird nacheinander je eine Kugel gezogen. 
Unterscheide: 
a) mit Zurücklegen der gezogenen Kugel 
b) ohne Zurücklegen der gezogenen Kugel 
1. Zeichne den Ereignisbaum für die zwei Fälle. 
2. Mit welcher Wahrscheinlichkeit wird zweimal eine schwarze Kugel gezogen? 
3. Mit welcher Wahrscheinlichkeit wird keine schwarze Kugel gezogen? 
4. Mit welcher Wahrscheinlichkeit wird mindestens einmal eine schwarze Kugel gezogen? 
5. Für welchen Fall ist die Wahrscheinlichkeit größer, zweimal eine schwarze Kugel zu ziehen: mit 
Zurücklegen oder ohne Zurücklegen? 

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2. Aufgabe

Du würfelst mit einem Würfel zweimal hintereinander. 
1. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, jedes Mal die 
gleiche Zahl zu würfeln? 
2. Wie viele Äste gibt es in dem Ereignisbaum? 
3. Wie hoch ist Wahrscheinlichkeit, als Augensumme 
mindestens 10 zu würfeln? 
4. Du möchtest für ein Gewinnspiel eine Gewinn-Wahrscheinlichkeit von maximal 20%. Wir 
würfeln 2x auf maximale Augensumme. Bei welcher Augensumme werden die 20% 
Gewinnwahrscheinlichkeit nicht überschritten? 

Baumdiagramme zeichnen und als SVG-Graphik speichern

  1. Online-Werkzeug

Aufgaben am 14.06.2023

  1. Ähnlichkeitsbetrachtungen an Dreiecken
    1. Verdeutlichung Ähnlichkeitsbeziehungen innerhalb eines rechtwinkligen Dreiecks mit Geogebra Wenn man die Strecke B'-C' des blauen Dreiecks der Strecke B-C gleichmacht, dann kann man beide Seiten aneinaderlegen um bekommt ein neues rechtwinkliges Dreieck. Das hat dann die Ähnlichkeitsbetrachtungen in sich!
    2. Beweis der Ähnlichkeitsbeziehungen im rechtwinkligen Dreieck, Arndt Brunner
    3. Beweis des Pythagoras durch Ähnlichkeitsbetrachtungen, gute Übung zu 1)
    4. Erklärungen SSS, WSW, SWS,SsW
    5. Aufgaben 1, Dreiecke sind ähnlich, berechne fehlende Seitenlängen
    6. Aufgaben 2, Verbindung von Strahlensätzen und Ahnlichkeiten, Aufgaben, die Johannes im Unterricht hatte
    7. Aufgaben 3, schwerere Aufgaben aus Mathe und Physik
    8. Aufgaben 4, Maßstab bei Abbildungen, gute Übungen dazu

Cornelsen:

- Zugangslink Zahlen und Größen 9 - Herausgegeben von Udo Wennekers

- Oder über Cornelsen und dann mit Zugangsdaten: Benutzername: EBochenek - Passwort: 12Paselaken1951

Aufgaben 05.07.2023

  1. Differentialgleichungssysteme lösen:

<iframe scrolling="no" src="https://www.geogebra.org/material/iframe/id/23587/width/1600/height/715/border/888888/rc/false/ai/false/sdz/false/smb/false/stb/false/stbh/true/ld/false/sri/false" width="1600px" height="715px" style="border:0px;" allowfullscreen> </iframe>

    1. Eigene Geogebraaufgabe
    2. Klassenarbeiten.de - Aufgaben
    3. Viele Aufgaben, über das Thema hinweg, die Textgleichungen führen zu LGS!!!!
    4. 1) Textaufgaben zu linearen Gleichungssystemen 2) 3)
    5. Gut zur Verdeutlichung von LGs, Seite 13

Grundsätzliches zur Addition und Multiplikation

Unterschied zwischen Addition und Multiplikation

Verdeutlichung des Unterschieds zwischen Addition und Multiplikation
Allgemeine Beziehungen zwischen Addition und Multiplikation

Erklärungsmodelle zur Multiplikation und!!!! Division

Erklärungsmodelle zur Multiplikation und!!! Division

Addition und Multiplikation von Brüchen

 - Geogebra - geometrische Erklärung der Addition von Brüchen
 - Geogebra - geometrische Erklärung der Multiplikation von Brüchen

Schriftliche Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division

 - Mathe-Lernen.net

Gleichungen umstellen

Regeln / Hinweise zum Umstellen von Gleichungen

Beim Umstellen von Gleichungen muss auf beiden Seiten der gleiche Rechenschritt durchgeführt werden (zum Beispiel beide Seiten durch 3 teilen).

1) Durch die Zahl 0 (Null) darf nicht geteilt werden.
2) Die Umkehrung der Addition ist die Subtraktion.
3) Die Umkehrung der Subtraktion ist die Addition.
4) Die Umkehrung der Multiplikation ist die Division.
5) Die Umkehrung der Division ist die Multiplikation.
6) Die Regel Punkt vor Strich muss beachtet werden.

Starke und schwache Verknüpfungen

In der Gleichung 2*x +5 = 11 sind:

2*x als Multiplikation eine starke,
+ 5 als Addition eine schwache Verknüpfung.
 Regel zur Reihenfolge von Verknüpfungen: Schwache werden in der Regel vor starken Verknüpfungen umgestellt.

Geogebra - Hilfsmittel zum Umstellen von Gleichungen

- Gleichsetzungsverfahren

Geogebra - Aufgaben zum Umstellen von Gleichungen

- Seitenlängen bei Flächen usw. berechnen

Geogebra - Aufgabe: Geraden nach Geradengleichungen zeichnen!! - Schwierig wegen Faktoren vor x

- Eine Gerade
- Zwei Geraden

Quadratische Gleichungen

- Python Interpreter Online
Source code, der zeigt, dass eine quadratische Gleichung der Form y = a*x^2 + b*x + c bezüglich symmetrischer Grenzen von x in y unsymmetrisch ist. Dieser Online-Compiler ist für Matplotlib zu verwenden!
- Für den folgenden Quellcode #Three lines to make our compiler able to draw:
import sys
import matplotlib
#matplotlib.use('Agg')
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
a=2
b=3
c=4
x = np.array([-10, 10])
x = np.linspace(-10,10,100)
ypoints = a*x**2 + b * x +c
plt.plot(x, ypoints)
plt.show()
#Two lines to make our compiler able to draw:
plt.savefig(sys.stdout.buffer)
sys.stdout.flush()


- Tutorium Python
- Leitfaden des Unterrichts zu quadratischen Gleichungen 

Eigenschaften von charakteristischen quadratischen Gleichungen

 - Normalparabel, Normal- und Scheitelform quadr. Gleichungen 
   Seite 190 von Mathematik 5. bis 10. Klasse
   ISBN: 978-3-411-71505-3 
 DSC 0103.JPG Zum Vergrößern auf das Bild klicken


Binomische Formeln und ihr Einsatz bei quadratischen Gleichungen

 - Wikipediaeintrag

Übungen zu Binomischen Formeln, Gesamtschule, 8. Klasse

 - Binomische Formel finden, Ausdrücke vereinfachen
 - Übungen zu binomischen Formeln - Aufgabenfuchs
 - Arndt Brunner, Aufgaben zur quadr. Ergänzung mit Lösungen

Die binomischen Formeln sind:

1) Erste binomische Formel - Plus-Formel


 

2) Zweite binomische Formel - Minus-Formel


 

3) Dritte binomische Formel - Plus-Minus-Formel




Überführung der Normalform   in die Scheitelform

 Man kann von der 1. Binomischen Formel ausgehen:
  Wahl von p/2, weil dann auf der rechten Seite x^2 + p*x auftaucht
Vertauschen der beiden Seiten:

Wenn man also eine Gleichung mit

hat, dann kann auf der linken Seite

addiert werden, um die binomische Vereinfachung zu bekommen:

Das ist dann:
- Zu dieser Gleichung kann man gleich kommen
q - (p/2)^2 ist eine Konstante, kann also als d geschrieben werden:
- Das ist die Scheitelform einer quadratischen Gleichung
Der Scheitel S ist sofort abzulesen als: S=(-p/2|d)

Ausgeschriebene Formel:



Überführung der allgemeinen Form   in die Scheitelform

 Man hat die allgemeine Form einer quadratischen Gleichung mit Faktor a vor dem x^2 zu nehmen:



Man vergleicht sie mit der Zielgleichung, in der andere Koeffizienten auftreten.
Es wird also ein Koeffizientenvergleich vorgenommen:



Wenn diese Gleichung durch Auflösen:



vereinfacht wird, dann kann man leicht die Zugehörigkeit der Koeffizienten sehen.



Nach den gesuchten Koeffizienten m,n und z umstellen:



Von links nachts rechts wird jetzt die jeweils vorhergehende Relation eingesetzt:



Die gesuchte Scheitelform ist dann:

  Gleichung 1)

Zu den Scheitelkoordinaten kommt man:

, der x-Wert des Scheitels, liegt innerhalb der ()^2-Form:



Umstellen nach ergibt:









Der y-Wert des Scheitels kann direkt an Gleichung 1) abgelesen werden:



Der Scheitel hat also die Koordinaten:

Überführung der allgemeinen Form, gute und einfache Erklärung

 - Sehr gute schematische Erklärung
 - PDF zur quadr. Ergänzung
 - Übung mit GeoGebra - Faktor vor x^2 ungleich 1
 - Übung mit GeoGebra - Faktor vor x^2 gleich 1
 - Übungen zu Scheitelpunkts- und Normalform
 ---
 - Arndt Brunner, Übungen zur quadr. Ergänzung mit Lösungen
 - Übungen mit Lösungen
 - Normalen- und Scheitelpunktsform miteinander vergleichen
 - Wie eben, nur etwas schlechter
 - Übungen zu quadratischen Gleichungen - Aufgabenfuchs

Python-Code für die allgemeine quadratische Gleichung

Dieser Online-Compiler ist für Matplotlib zu verwenden!

- Für den folgenden Quellcode
- Hauptseite Python von W3Schools
- Erweiterter Code mit Unterteilung in Normparabel, Ursprungsgerade und horizontaler Gerade

import sys
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
#Ausgangsgleichung: y=a*x^2 + px + q
a = 1
p = 2/2
q = 2
#Zwei Punkte im gleichen Abstand links und rechts vom Scheitel werden ausgerechnet und gezeichnet: Wichtig für die beiden Punkte im Abstand vom Scheitelpunkt
AbstandVomScheitel = 10
#Die Grenzen links und rechts des Graphen:
GrenzeGraph = 100
xpoints = np.linspace(-GrenzeGraph,GrenzeGraph,2*GrenzeGraph)
#{\displaystyle y=({\sqrt {a}}*x+p/(2*{\sqrt {a}}))^{2}\ +q-p^{2}\ /(4*a)\!}
ypoints = (np.sqrt(a) * xpoints + p/(2*np.sqrt(a)))**2 + q - p**2/(4*a)
#x-Wert des Scheitels: {\displaystyle s_{x}\ =-p/(2*a)\!}
xs = -p/(2*a)
print("x-Wert des Scheitels: {}".format(xs))
ys = q - p**2/(4*a)
print("y-Wert des Scheitels: {}".format(ys))
#Einzelne Werte: Hier xpoints = 1
xpointsEins = np.asarray([xs-AbstandVomScheitel,xs,xs+AbstandVomScheitel])
ypointsEins = (np.sqrt(a) * xpointsEins + p/(2*np.sqrt(a)))**2 + q - p**2/(4*a)
print("y-Werte bei xs{} = {}, xs als der Scheitel: {}, xs+{} = {} sind: {}".format(-GrenzeGraph, AbstandVomScheitel, xs, GrenzeGraph, AbstandVomScheitel,ypointsEins))
#plt.plot(xpoints, ypoints)
#plt.show()
#Two lines to make our compiler able to draw:
#plt.savefig(sys.stdout.buffer)
#sys.stdout.flush()
fig, ax = plt.subplots(2, 1, figsize=(8, 10), tight_layout=True)
label1 = 'Scheitelpunkt xs: '+ str(xs) + ' ys: ' + str(ys)
labelXLinks = 'Punkt x: ' + str(xs-AbstandVomScheitel) + ' y: ' + str(ypointsEins[0])
labelXRechts = 'Punkt x: ' + str(xs+AbstandVomScheitel) + ' y: ' + str(ypointsEins[2])
#single point
ax[0].plot(xpoints, ypoints)
ax[0].plot(xs, ys, '-ro', label=label1)
ax[0].plot(xs-AbstandVomScheitel, ypointsEins[0], 'go', label=labelXLinks) # use this to plot a single point
ax[0].plot(xs+AbstandVomScheitel, ypointsEins[2], 'go', label=labelXRechts) # use this to plot a single point
ax[0].set(title='Markers - 1 point')
ax[0].legend()
#plt.show()

#Two lines to make our compiler able to draw:
plt.savefig(sys.stdout.buffer)
sys.stdout.flush()


Geogebra - Aufgabe zum Zeichnen von Graphen der Form y = a*x^2 + b*x + c

  - Diese Aufgabe übt die quadratische Ergänzung des vorigen Abschnittes

Geometrie

Flächen- und Volumenberechnungen bei Pyramide und Kegel

Aufgabenfuchs

  - Oberflächen und Volumen bei Pyramiden und Kegeln

Aufgaben aus Lambacher Schweizer (6-13)

  - Unterschiedliche Schweirigkeitsgrade

Geometrische Begründung, warum Volumina von schiefen und geraden Pyramiden gleich sind

  - Aufgabe 5

Wurzelberechnungen als Umkehrung des Potenzierens

Python-Code

 - Ohne Math.sqrt()
 - zu besprechen, was ist falsch? 

In der Mathematik versteht man unter Wurzelziehen oder Radizieren die Bestimmung der Unbekannten in der Potenz

Hierbei ist eine natürliche Zahl (meist größer als 1) und ein Element aus einem Körper (häufig eine nichtnegative reelle Zahl). Das Ergebnis des Wurzelziehens bezeichnet man als Wurzel oder Radikal (von lat. radix „Wurzel“). Das Radizieren ist eine Umkehrung des Potenzierens.Die andere Umkehrung ist das Logarithmieren.T. Arens, F. Hettlich et al.: Mathematik. 2008, S. 46–47. Im Fall spricht man von Quadratwurzeln, bei von Kubikwurzeln. Wurzeln werden mit Hilfe des Wurzelzeichens notiert, im Beispiel ist die Wurzel bzw. das Radikal.

Zum zweiten obigen Verweis - der richtige Code

# input number number = 9.0

# initializing minimum value as 0 minimum = 0.0

# initializing maximum value with input number maximum =number

# repeating the loop 10 times using for loop for i in range(10):

  # getting the middle value
  middle =(minimum+maximum)/2.0
  # getting the square of the middle value
  squareValue=middle**2.0
  # checking whether the square value of the middle value is equal to the number
  if squareValue ==number:
     # break the code if the condition is true
     break
  # checking whether the square value of the middle value is more than the number
  if squareValue > number: 
      # taking max value as the middle value if the condition is true
      maximum=middle
      
  if squareValue < number:
   # else if the square value of the middle value is less than the number
   # taking the min value as a middle
   minimum=middle

# printing the middle value which is the resultant square root print("The resultant square root of", number, "=", middle)

Definition, Sprech- und Schreibweisen

Es sei eine natürliche Zahl. Ist eine nichtnegative reelle Zahl, so besitzt die Gleichung

genau eine nichtnegative reelle Lösung. Diese wird als -te Wurzel aus bezeichnet. Man schreibt dafür:

Hierbei bezeichnet man

  • als Wurzel, Radikal oder Radix,
  • als Wurzelzeichen,
  • als Wurzelexponent,
  • als Radikand.<ref>Der Wurzelexponent beim Radizieren entspricht dem Logarithmus beim Logarithmieren und dem Exponenten beim Potenzieren. Der Radikand entspricht dem Numerus (Logarithmand) beim Logarithmieren und dem Ergebnis des Potenzierens</ref><ref>Lothar Kusch: Mathematik. Band 1: Arithmetik. Algebra, Reihenlehre, Nomographie. W. Girardet, Essen 1975, ISBN 3-7736-2755-6, S. 162 f.</ref>

Im Spezialfall erhält man .

Rechengesetze für Wurzeln

Die Wurzelgesetze

Die Rechenregeln für Wurzeln ergeben sich aus jenen für Potenzen.

Für positive Zahlen und und gelten die folgenden Rechengesetze:

  • Produktregel:
  • Quotientenregel:
  • „Verschachtelungsregel“ oder Iterationsregel:
  • Definition für gebrochenen Exponenten:
  • Definition für negativen Exponenten:
  • Bei gleichem Radikand gilt:

Bei negativen Zahlen und dürfen diese Rechengesetze nur angewendet werden, wenn und ungerade Zahlen sind. Bei komplexen Zahlen sind sie gänzlich zu vermeiden, bzw. gilt die Gleichheit nur bei geeigneter Wahl der Nebenwerte. Anders gesagt: werden in einem Beispiel auf der linken Seite irgendwelche Wurzeln (bspw. nur Hauptwerte) ausgewählt, so gibt es für die rechte Seite geeignete Nebenwerte, die die Gleichheit erfüllen – linke und rechte Seite unterscheiden sich um eine Einheitswurzel.

Übungen zum Wurzelziehen

 -  - Einfache Übungen - Aufgabenfuchs