Analysis

Analysis

Die Analysis ist das Herzstück der Oberstufenmathematik und bildet die Grundlage für das Verständnis kontinuierlicher Veränderungsprozesse. Sie erschließt mit der Differentialrechnung das Konzept der momentanen Änderungsrate und liefert mit der Integralrechnung das Werkzeug zur Berechnung von Flächen, Volumina und Gesamtgrößen aus Raten. Ihre Methoden finden in nahezu allen Natur- und Ingenieurwissenschaften Anwendung, von der Beschreibung physikalischer Bewegungen über biologische Wachstumsprozesse bis hin zu wirtschaftlichen Optimierungsaufgaben. Die Beschäftigung mit Funktionen, Ableitungen und Integralen schult zugleich das abstrakte Denken, die Fähigkeit zum strukturierten Arbeiten und die Kompetenz, komplexe Sachverhalte mathematisch zu modellieren. Damit ist die Analysis nicht nur ein zentraler Prüfungsbereich im Abitur, sondern auch eine unverzichtbare Voraussetzung für ein erfolgreiches Studium in Mathematik, Physik, Informatik, Wirtschafts- und Ingenieurwissenschaften.

Themenübersicht

Auf den folgenden Unterseiten finden Sie ausführliche Erklärungen und illustrierende Beispiele zu allen zentralen Themen der Oberstufenanalysis:

  1. Differenzierbarkeit und Ableitungsregeln
  2. Produktregel, Quotientenregel, Kettenregel
  3. Höhere Ableitungen und Bedeutung
  4. Monotonieverhalten und Extremwerte
  5. Krümmungsverhalten und Wendepunkte
  6. Kurvendiskussion ganzrationaler Funktionen
  7. Kurvendiskussion gebrochenrationaler Funktionen
  8. Kurvendiskussion trigonometrischer Funktionen
  9. Kurvendiskussion von Exponential- und Logarithmusfunktionen
  10. Symmetrie, Nullstellen, Polstellen
  11. Asymptotisches Verhalten
  12. Tangente und Normale an Kurven
  13. Newton-Verfahren zur Nullstellenberechnung
  14. Stammfunktion und unbestimmtes Integral
  15. Integrationsregeln (Partielle Integration, Substitution)
  16. Bestimmtes Integral und Flächeninhalt
  17. Integralrechnung und Orientierung
  18. Fläche zwischen zwei Funktionen
  19. Rotationskörper und Volumenberechnung
  20. Mittelwert einer Funktion
  21. Uneigentliche Integrale
  22. Natürliche Exponentialfunktion und ihre Ableitung
  23. Natürlicher Logarithmus und seine Ableitung
  24. Wachstums- und Zerfallsprozesse (e-Funktion)
  25. Logistisches Wachstum
  26. Differenzialgleichungen (Trennung der Variablen)
  27. Numerische Verfahren: Rechteck- und Trapezregel
  28. Parameterabhängige Funktionenscharen
  29. Ortskurven von Extremstellen und Wendepunkten
  30. Funktionsgleichung aus gegebenen Bedingungen bestimmen
  31. Betragsfunktionen und Fallunterscheidungen
  32. Stückweise definierte Funktionen
  33. Stetigkeit und Differenzierbarkeit an Übergangsstellen
  34. Optimierungsaufgaben mit Nebenbedingungen
  35. Extremwertaufgaben (angewandte Kontexte)
  36. Nullstellen: analytisch und numerisch
  37. Grenzwerte und L’Hôpital
  38. Rekonstruktion von Größen aus Raten (Integralanwendung)
  39. Sachaufgaben zur Integralrechnung (Bilanz, Bestand)
  40. Trigonometrische Funktionen: sin, cos, tan
  41. Amplitude, Periode, Phasenverschiebung
  42. Verkettung von Funktionen und Komposition
  43. Umkehrfunktionen
  44. Betrag und Signum-Funktion
  45. Polynomfunktionen höheren Grades
  46. Eigenschaften quadratischer Funktionen
  47. Überprüfung von Lösungen und Plausibilität
  48. Verwendung des GTR bei Analysis-Aufgaben
  49. Interpretation von Ableitungen in Sachkontexten
  50. Transformation von Graphen (Streckung, Verschiebung)