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diff --git a/exams/mathe1/hauptklausur/main.tex b/exams/mathe1/hauptklausur/main.tex new file mode 100644 index 0000000..660bd85 --- /dev/null +++ b/exams/mathe1/hauptklausur/main.tex @@ -0,0 +1,90 @@ +\documentclass[a4paper, 11pt]{article} + +% Packages +\usepackage[a4paper, inner=2.5cm, outer=2.5cm, top=2.5cm, bottom=2.5cm, bindingoffset=0cm]{geometry} +\usepackage{amsmath,amsthm,amssymb,amsfonts} +\usepackage{graphicx} +\usepackage[colorlinks=true, allcolors=blue]{hyperref} +\usepackage{fontspec,xunicode,xltxtra} +\usepackage{biblatex} + +% GERMAN +\usepackage[ngerman=ngerman-x-latest]{hyphsubst} +\usepackage[ngerman]{babel} + +\usepackage{enumitem} + +% Figures +\graphicspath{{figures/}} + +\newcommand{\N}{\mathbb{N}} +\newcommand{\R}{\mathbb{R}} +\newcommand{\Z}{\mathbb{Z}} +\newcommand{\C}{\mathbb{C}} + +\begin{document} + +\title{\vspace{-2.0cm}Hauptklausur zu Mathematik 1 für Informatik} +\author{Peter Ochs, Oskar Adolfson} +\date{\today} + +\maketitle + +\begin{center} + Hilfsmittel: Stift, einseitig beschriftetes DIN A4 Blatt.\\ + Zeit: 120min\\ + \textbf{Keine Garantie auf korrekte Aufgaben/Punktezahlen.} +\end{center} + +\section*{Aufgabe 1 [3+2+5=10]} +Sei $z\in\C$. +\begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \item Berechnen Sie $z^8$ für $z=-1+i$ in der Form $z = a+ib$. + \item Schreiben Sie $\frac{5}{i-2}$ in der Form $z = a+ib$. + \item Berechnen Sie $z$ für $z^6=-64$. +\end{enumerate} + +\section*{Aufgabe 2 [10]} +Es gelte $f(x) = \frac{sin(x)}{\sqrt{x}}$. Zeigen Sie, dass für alle $x\in(0,\infty)$ gilt $$f''(x)+\frac{1}{x} \cdot f'(x) + \left(1-\frac{1}{4x^2}\right) \cdot f(x) = 0.$$ + +\section*{Aufgabe 3 [2+3+2+3=10]} +Für die Folge $(a_n)_{n\in\N}$ gelte $a_0 = 1$ und $a_{n+1} = \sqrt{1+a_n}$. +\begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \item Zeigen Sie, dass $(a_n)_{n\in\N}$ monoton ist. + \item Zeigen Sie, dass $(a_n)_{n\in\N}$ beschränkt ist. + \item Zeigen Sie, dass $(a_n)_{n\in\N}$ konvergiert. + \item Bestimmen Sie den Grenzwert von $(a_n)_{n\in\N}$. +\end{enumerate} + +\section*{Aufgabe 4 [3+4+3=10]} +$g$ sei eine Folge von Funktionen mit $g_n = \frac{nx}{1+|nx|}$. +\begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \item Zeigen Sie, dass $g_n$ für alle $n\in\N$ stetig ist. + \item Bestimmen Sie die Grenzfunktion von $g_n$. + \item Zeigen Sie, dass die Folge nicht gleichmäßig konvergiert. +\end{enumerate} + +\section*{Aufgabe 5 [3+4+3=10]} +Die Funktion $f$ in $\R$ sei zweifach stetig differenzierbar mit $f(0) = f'(0) = 0$ und $\forall x\in\R: f''(x) \ge 0$. +\begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \item Zeigen Sie, dass $\forall x\in\R: f(x) \ge 0$. + \item Zeigen Sie, dass ein $c\in\R$ mit $c>1$ existiert, sodass für alle $k\in\R, k \ge 1$ gilt $$0 \le f\left(\frac{1}{k}\right) \le \frac{c}{k^2}.$$ + \item Zeigen Sie, dass die Reihe $\sum_{k=1}^\infty f\left(\frac{1}{k}\right)$ konvergiert. +\end{enumerate} + +\section*{Aufgabe 6 [6+4=10]} +Eine Funktion $f$ heißt konvex, wenn gilt $$f(\lambda x + (1 - \lambda) y) \le \lambda f(x) + (1-\lambda)f(y)\quad\forall x,y\in\R,\lambda\in[0,1].$$ +Eine Funktion $f$ heißt \textit{strikt} konvex, wenn gilt $$f(\lambda x + (1 - \lambda) y) < \lambda f(x) + (1-\lambda)f(y)\quad\forall x,y\in\R,x \ne y,\lambda\in[0,1].$$ +\begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \item Zeigen Sie, dass für eine konvexe Funktion $f$ jedes lokale Minimum in $f$ auch das globale Minimum in $f$ ist. + \item Zeigen Sie, dass für eine strikt konvexe Funktion $f$ sogar nur ein globales Minimum existiert. +\end{enumerate} + +\noindent\rule[0.5ex]{\linewidth}{1pt} + +\begin{center} + Einschätzung: Schwierig.\\ + GeTeXt von Marvin Borner. +\end{center} + +\end{document} |