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Innerhalb der mathematischen Lehrbuchliteratur für Studierende der Chemie und Biologie stellt das vorliegende Werk eine bemerkenswerte Symbiose aus klarer Darstellung mathematischer Zusammenhänge und konsequenter Ausrichtung auf jene Inhalte und Algorithmen dar, die in der naturwissenschaftlichen Praxis tatsächlich benötigt werden. Beweise mathematischer Sätze werden nur da ausgeführt, wo sie für das Verständnis der jeweiligen Aussage unerlässlich sind. In allen anderen Fällen wird bewusst auf ausführliche Herleitungen verzichtet, insbesondere dann, wenn die zugrunde liegenden Zusammenhänge von vornherein plausibel und anschaulich sind.Entsprechend liegt der Schwerpunkt des Buches auf analytischen und geometrischen Methoden, die durch eine Vielzahl sorgfältig ausgewählter Aufgaben sowie ausführlicher Lösungen vertieft und gefestigt werden. Das Werk ist damit Ausdruck einer didaktischen Haltung, die die Bedürfnisse der Studierenden in den Mittelpunkt stellt und Mathematik als Werkzeug zum Verständnis naturwissenschaftlicher Fragestellungen begreift. Gerade in den experimentellen und angewandten Wissenschaften wird so deutlich, dass mathematische Formalismen nicht Selbstzweck sind, sondern der Modellierung, Analyse und Interpretation realer Phänomene dienen. In dieser Form ist das Buch nicht nur für Studierende der Chemie und Biologie, sondern auch für Lernende anderer naturwissenschaftlicher Disziplinen eine wertvolle und nachhaltige Bereicherung.
Dieses Buch baut Ihnen auf unterhaltsame Weise eine Brücke ins Innere der Hochschulmathematik, nimmt Sie an die Hand und geleitet Sie sanft über alle Untiefen hinweg, die Ihnen unterwegs begegnen werden: Die Brücke beginnt beim einfachen Zahlenrechnen, wie es Ihnen vermutlich in der Mittelstufe schon begegnet ist, und führt Sie hinüber bis zu den Grundlagen von Linearer Algebra, Differenzial- und Wahrscheinlichkeitsrechnung, die die Hauptinhalte Ihrer ersten Semester darstellen werden. Bei deren Behandlung kann Sie dann nichts mehr aus dem Konzept bringen, denn Sie können ganz beruhigt sagen: "Kenn' ich schon!"
Den Autoren ist es gelungen, ein Mathematikbuch zu schreiben, das man von vorne bis hinten durchlesen kann, ohne im Formalismus oder in humorloser Trockenheit verloren zu gehen.
Das Buch ist für Studierende aller Fachrichtungen und für die berufliche Weiterbildung geeignet. Jedes Kapitel enthält Übungsaufgaben, mit denen Sie die gelernten Inhalte üben und vertiefen können. Die Lösungen finden Sie zum Überprüfen Ihrer Ergebnisse am Ende des Buchs.
Für die vorliegende 6. Auflage wurden über 170 Flashcards ergänzt. Laden Sie die Springer-Nature-Flashcards-App kostenlos herunter und nutzen Sie exklusives Zusatzmaterial, um Ihr Wissen zu prüfen.
Suchen Sie nach einer Starthilfe für Ihr Bachelor- oder Lehramt-Mathematikstudium? Haben Sie mit dem Studium vielleicht schon begonnen und fühlen sich nun von Ihrem bisherigen Lieblingsfach eher verwirrt?
Keine Panik! Dieser freundliche Ratgeber wird Ihnen den Übergang in die Welt des mathematischen Denkens erleichtern.
Wenn Sie das Buch durcharbeiten, werden Sie mit einem Arsenal an Techniken vertraut, mit denen Sie sich Definitionen, Sätze und Beweise erschließen können. Sie lernen, wie man typische Aufgaben löst und mathematisch exakt formuliert.
Unter anderem sind alle wesentlichen Beweismethoden abgedeckt: direkter Beweis, Fallunterscheidungen, Induktion, Widerspruchsbeweis, Beweis durch Kontraposition. Da stets konkrete Beispiele den Stoff vertiefen, gewinnen Sie außerdem reichhaltige praktische Erfahrung mit Themen, die in vielen einführenden Vorlesungen nicht vorkommen: Äquivalenzrelationen, Injektivität und Surjektivität von Funktionen, Kongruenzrechnung, der euklidische Algorithmus, und vieles mehr.
An über 300 Übungsaufgaben können Sie Ihren Fortschritt überprüfen - so werden Sie schnell lernen, wie ein Mathematiker zu denken und zu formulieren. Studierende haben das Material über viele Jahre hinweg getestet.
Das Buch ist nicht nur unentbehrlich für jeden Studienanfänger der Mathematik, sondern kann Ihnen auch dann weiterhelfen, wenn Sie Ingenieurwissenschaften oder Physik studieren und einen Zugang zu den Themen des mathematischen Grundstudiums benötigen, oder wenn Sie sich mit Gebieten wie Informatik, Philosophie oder Linguistik beschäftigen, in denen Kenntnisse in Logik vorausgesetzt werden.
Die Bewältigung des Grundstudiums Mathematik entscheidet sich größtenteils am erfolgreichen Lösen der gestellten Übungsaufgaben. Dies erfordert jedoch eine Professionalität, in die Studierende erst langsam hineinwachsen müssen. Das vorliegende Buch möchte sie bei diesem Prozess unterstützen. Es schafft Vorbilder in Gestalt ausführlicher Musterlösungen zu typischen Aufgaben aus der Analysis und der Linearen Algebra. Zusätzlich liefert es Anleitungen, wesentliche Strategien und Techniken zu verstehen, einzuüben und zu reflektieren. Das Buch hat den Anspruch, die kompletten Lösungswege inklusive der Ideengewinnung und etwaiger Alternativen darzustellen. Im Übungsteil wird das Hin- und Herschalten zwischen komprimierten und ausführlichen Musterlösungen geschult. In der vorliegenden Neuauflage wurde ein Kapitel mit Musterlösungen eingefügt, die sich mit Grundlagen mathematischen Arbeitens beschäftigen.
Das Buch ist für Studenten der angewandten Mathematik und der Ingenieurwissenschaften auf Vordiplomniveau geeignet. Der Schwerpunkt liegt auf der Verbindung der Theorie linearer partieller Differentialgleichungen mit der Theorie finiter Differenzenverfahren und der Theorie der Methoden finiter Elemente. Für jede Klasse partieller Differentialgleichungen, d.h. elliptische, parabolische und hyperbolische, enthält der Text jeweils ein Kapitel zur mathematischen Theorie der Differentialgleichung gefolgt von einem Kapitel zu finiten Differenzenverfahren sowie einem zu Methoden der finiten Elemente. Den Kapiteln zu elliptischen Gleichungen geht ein Kapitel zum Zweipunkt-Randwertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen voran. Ebenso ist den Kapiteln zu zeitabhängigen Problemen ein Kapitel zum Anfangswertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen vorangestellt. Zudem gibt es ein Kapitel zum elliptischen Eigenwertproblem und zur Entwicklung nach Eigenfunktionen. Die Darstellung setzt keine tiefer gehenden Kenntnisse in Analysis und Funktionalanalysis voraus. Das erforderliche Grundwissen über lineare Funktionalanalysis und Sobolev-Räume wird im Anhang im Überblick besprochen.
Diese fünfte deutsche Auflage enthält ein ganz neues Kapitel über van der Waerdens Permanenten-Vermutung, sowie weitere neue, originelle und elegante Beweise in anderen Kapiteln.
Aus den Rezensionen:
"... es ist fast unmöglich, ein Mathematikbuch zu schreiben, das von jedermann gelesen und genossen werden kann, aber Aigner und Ziegler gelingt diese Meisterleistung in virtuosem Stil. [...] Dieses Buch erweist der Mathematik einen unschätzbaren Dienst, indem es Nicht-Mathematikern vorführt, was Mathematiker meinen, wenn sie über Schönheit sprechen." Aus der Laudatio für den "Steele Prize for Mathematical Exposition" 2018
"Was hier vorliegt ist eine Sammlung von Beweisen, die in das von Paul Erdös immer wieder zitierte BUCH gehören, das vom lieben (?) Gott verwahrt wird und das die perfekten Beweise aller mathematischen Sätze enthält. Manchmal lässt der Herrgott auch einige von uns Sterblichen in das BUCH blicken, und die so resultierenden Geistesblitze erhellen den Mathematikeralltag mit eleganten Argumenten, überraschenden Zusammenhängen und unerwarteten Volten."www.mathematik.de, Mai 2002
"Eine einzigartige Sammlung eleganter mathematischer Beweise nach der Idee von Paul Erdös, verständlich geschrieben von exzellenten Mathematikern. Dieses Buch gibt anregende Lösungen mit Aha-Effekt, auch für Nicht-Mathematiker."www.vismath.de
"Ein prächtiges, äußerst sorgfältig und liebevoll gestaltetes Buch! Erdös hatte die Idee DES BUCHES, in dem Gott die perfekten Beweise mathematischer Sätze eingeschrieben hat. Das hier gedruckte Buch will eine "very modest approximation" an dieses BUCH sein.... Das Buch von Aigner und Ziegler ist gelungen ..." Mathematische Semesterberichte, November 1999
"Wer (wie ich) bislang vergeblich versucht hat, einen Blick ins BUCH zu werfen, wird begierig in Aigners und Zieglers BUCH der Beweise schmökern."www.mathematik.de, Mai 2002
Dieses Begleitbuch umfasst den gesamten Heidelberger ONLINE-Brückenkurs "MATHEMATISCHER VORKURS zum Studium der Physik" und bietet den Studierenden der Physik und der Ingenieurwissenschaften eine strukturierte Zusammenstellung des mathematischen Handwerkszeugs, das in der ersten Zeit des Studiums benötigt, aber erst später in den Mathematikvorlesungen erarbeitet werden kann. Der Stoff ist bewusst ganz eng ausgewählt und konzentriert sich auf das intensive Verstehen der wichtigsten Begriffe und Konzepte. Was im Schulunterricht oft nur unvollständig behandelt wurde, wird hier knapp und praxisnah bereitgestellt, wobei alle mathematischen Begriffe bei der Einführung physikalisch motiviert werden.
Der zweischichtige ONLINE-Kurs "MATHEMATISCHER VORKURS zum Studium der Physik" wird seit 2001 unter www.thphys.uni-heidelberg.de/~hefft/vk1 angeboten mit 144 Abbildungen darunter 28 Animationen, 532 Übungsaufgaben mit Lösungsskizzen meist aus der Physik sowie zwei PDF-Versionen. Inzwischen viersprachig, hat er sich als wirksame Hilfe gegen den gefürchteten "Mathe-Schock" in den ersten Wochen des Physikstudiums weltweit bewährt und wird millionenfach genutzt. Kurs und Buch schaffen ein mathematisches Fundament und ermöglichen zusammen die optimale Vorbereitung in der wichtigen Zeit zwischen Abiturprüfung und Semesterbeginn. Vor allem die Übungsaufgaben mit den auch im Buch enthaltenen Lösungsskizzen helfen beim Verstehen und Einüben des Stoffes. Für die zweite Auflage wurden Fehler korrigiert und viele Abbildungen neu gestaltet.
Der vorliegende Band enthält alle Probleme der 26. bis 30. Fürther Mathematik-Olympiade, getrennt nach Jahrgangsstufen und Lösungsstrategien. Die Aufgaben belegen, dass sich Problemlösen vermitteln und erlernen lässt.
Zum erfolgreichen Lösen von Aufgaben gehört gar nicht so viel: Zuversicht, Konzentration und Mut. Zielloses Probieren und strenges Vorgehen sind ebenso legitime Maßnahmen. Als Zugewinn winkt ein Mix aus Strategien und taktischen Tricks. Das hat nicht selten den erfreulichen Nebeneffekt, dass Skeptiker ("Wie bringe ich da Mathematik hinein?") zu ihrer eigenen Verblüffung in manchen Alltagssituationen mathematische Zusammenhänge erkennen.
Problemlösen kann durch viel Übung und Tun erlernt werden. Daher soll das Buch neugierig machen auf Knobeln, auf verschiedene Zugänge zu den Problemen - und auf Mathematik! Es richtet sich an eine breite Leserschaft, angefangen bei Schülern ab Klasse 5 bis 8, die wissbegierig sind und Neues lernen wollen, an Lehrkräfte, Eltern sowie an alle Liebhaber der Mathematik.
Die Aufgabenstellungen sind in der Regel kurz und griffig wie eine Werbebotschaft, um vor allem auch jüngere SchülerInnen anzulocken.
Im vertieften Mathematik-Unterricht kann das Material ebenfalls genutzt werden, um Einblicke in verschiedene Facetten der Mathematik zu geben, Lösungstechniken vorzustellen und ihre Anwendung zu üben. Die Aufgaben sind prinzipiell mit Kenntnissen aus dem Unterricht der Sekundarstufe II lösbar, durch ihren teilweise erheblichen Schwierigkeitsgrad sind sie jedoch gelegentlich selbst für Mathematik-Begeisterte eine Herausforderung. Schließlich wird das Buch auch für junge Menschen beim Übergang von der Schule zur Hochschule in mathematisch orientierten Studiengängen eine Unterstützung sein. Manche heuristischen Methoden können durchaus in anderen Disziplinen angewandt werden und sind mitunter sogar im Alltag nützlich.
Dieses Buch bietet praxisorientierte Hilfestellungen und fachspezifische Ratschläge für Studienanfänger der Mathematik und ihrer Anwendungsgebiete. Es handelt von den Eigenheiten der höheren Mathematik sowie der damit verbundenen Arbeits- und Denkweise, geht aber auch auf allgemeinere Herausforderungen des Studiums ein: Erläutert werden - neben zentralen Begriffen und Herangehensweisen der Mathematik - unter anderem die effektive Nutzung der zur Verfügung stehenden Zeit und der Umgang mit abstrakten intellektuellen Herausforderungen. Vielfältige Hinweise erleichtern es, mit der Schwerpunktverschiebung vom Rechnen zum Beweisen kompetent umzugehen, im Studium den Überblick zu behalten, selbstständig und nachhaltig zu lernen sowie die Begeisterung für das Fach nicht zu verlieren. Dies schafft optimale Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Auseinandersetzung mit der Mathematik.
Dieses Lehrbuch begleitet Sie bei Ihren ersten Erfahrungen mit Mathematik-Vorlesungen im Hochschulstudium: Es setzt bereits bei den zentralen Inhalten des Schulstoffs an und ermöglicht Ihnen, Lücken im Grundlagenwissen frühzeitig zu schließen. Darüber hinaus dient es während der Anfangssemester und Grundvorlesungen als übersichtliches Nachschlagewerk und zur gezielten Wiederholung.
Ob Sie das Buch nun im Rahmen eines Vorkurses, Brückenkurses oder im Selbststudium verwenden: Sie finden zu allen zentralen Gebieten klare Begriffserläuterungen, ausführliche und verständliche Darstellungen sowie zahlreiche Beispiele und Abbildungen. Die einzelnen Abschnitte können weitgehend unabhängig voneinander durchgearbeitet werden.
Die Zielgruppen
Das Buch richtet sich an Studierende ingenieurwissenschaftlicher, technischer, wirtschaftswissenschaftlicher und mathematisch-naturwissenschaftlicher Studiengänge sowie an Lehramtsstudierende. Es ist für Studiengänge an Fachhochschulen, Technischen Hochschulen und Universitäten gleichermaßen geeignet.
Der Inhalt
Arithmetik - Gleichungen - Planimetrie - Stereometrie - Funktionen - Trigonometrie - Analytische Geometrie - Differential- und Integralrechnung - Gewöhnliche Differentialgleichungen - Kombinatorik - Wahrscheinlichkeitsrechnung - Anhänge: Symbole und Bezeichnungsweisen, Mathematische Konstanten, Das griechische Alphabet
Zum Anfang des Studiums sind Studierende der Ingenieurwissenschaften hauptsächlich mit Grundlagen beschäftigt, zu denen wesentlich die Mathematik gehört. Hier sind insbesondere die Analysis (in einer Variablen) und Lineare Algebra zu nennen, die zu oft eine große Hürde darstellen.
Mit unserem Buch wollen wir den Weg ebnen, indem wir Sie ausführlich - und ohne Umwege - mit dem genannten Stoff vertraut machen.
In einem verbindlichen, aber dennoch entspannten Stil bringen wir Ihnen die wichtigen Methoden und Begriffe bei.
Besonderheiten:
Die Art und Weise, wie Mathematik an höheren Schulen vermittelt wird, unterscheidet sich radikal von der Art und Weise, wie Mathematik an Universitäten gelehrt wird. Während in der Schulmathematik meist Schemata zur Lösung von Standardproblemen im Vordergrund stehen, beschäftigt sich Mathematik als Wissenschaft hauptsächlich mit abstrakten Strukturen. Diese werden durch möglichst wenige grundlegende Attribute definiert, und weitere gültige Eigenschaften sowie Querbeziehungen zu anderen Strukturen werden in Beweisen mittels logischer Schlussfolgerungen abgeleitet. So gibt es wohl kaum ein Fach, bei dem ein breiterer und tieferer Graben zwischen Schule und Hochschule zu überwinden ist, und viele Studierende drohen bereits in den ersten Wochen an diesem Übergang zu scheitern.
Die "Einführung in das mathematische Arbeiten" schlägt eine Brücke über diesen Graben, indem sie in der Vermittlung der typischen Inhalte der ersten Studienphase dem "Was" das "Wie" gleichberechtigt zur Seite stellt.
Der Text zielt auf ein Verständnis der Mathematik als Methode ab, erklärt die mathematische Sprache, allgemeine Prinzipien und Konventionen und macht das oft Implizite und Unausgesprochene offiziell - nicht als Trockenschwimmkurs sondern verwoben mit den Inhalten: grundlegende Ideen und Schreibweisen, Aussagenlogik, naive Mengenlehre, algebraische Strukturen, Zahlenmengen und analytische Geometrie.
Neuerungen in dieser Auflage
In dieser überarbeiteten Neuauflage sind an Schlüsselstellen Erklärvideos eingebunden, die eine weitere Unterstützung beim Erlernen der Kerninhalte bieten.
Dieses Buch dient als Brücke zwischen Schul- und Hochschulmathematik. Zum einen hilft es Schülerinnen und Schülern sowie Studienanfängern, grundlegende Rechenfertigkeiten zu erwerben, die man bei jedem naturwissenschaftlich-technischen Studiengang beherrschen muss, wie z. B. (Un)Gleichungen lösen, Grenzwerte bestimmen oder Integrale knacken. Hat man sich diese Fertigkeiten bereits vor Studienbeginn angeeignet, so ist der Sprung ins kalte Uni-Wasser deutlich weniger erschreckend. Andererseits eröffnet dieser Text auch freundlich geschriebene Einblicke in die Schönheit der reinen Mathematik: Wir lernen logisch zu argumentieren und Beweise zu führen, erfreuen uns am Körper der komplexen Zahlen, beginnen uns in Vektorräumen wohl zu fühlen und machen erste rigorose Bekanntschaften mit dem Unendlichen. Aufgrund der vielen Beispiele zusammen mit den zahlreichen Aufgaben inklusive ausführlichen Lösungen eignet sich dieses Buch sowohl zum Selbststudium wie auch als Unterrichtstext für Lehrerinnen und Lehrer, die hier viel nützliches Material zur Vertiefung des Unterrichts finden.
Die vorliegende Neuauflage wurde durch einige neue Beispiele und Aufgaben ergänzt.
Das vorliegende Buch enthält eine Zusammenstellung der bekanntesten klassischen arithmetischen Textaufgaben, ausgewählte Aufgaben aus Mathematikwettbewerben und viele neue, noch nie publizierte Probleme. Das Spektrum reicht von Zahlenrätseln über Scherzaufgaben, Verwandtschafts- und Altersknobeleien, Uhrzeitberechnung, Überfahrtsproblemen und vieles mehr bis hin zu Grundlagen der Kombinatorik und Zahlentheorie.
Das Buch ist für Kinder ab 10 Jahren, ihre Eltern und diejenigen Lehrer bestimmt, die den praktischen Nutzen der Mathematik aufzeigen und kreatives logisches Denken fördern wollen.
Für die zweite Auflage ist es vollständig durchgesehen und überarbeitet.
Wie sieht eine Kurve aus, die die ganze Ebene oder den Raum vollständig ausfüllt? Kann man einen Polyeder flexibel bewegen, ja sogar umstülpen? Was ist die projektive Ebene oder der vierdimensionale Raum? Gibt es Seifenblasen, die keine runden Kugel sind? Wie kann man die komplizierte Struktur von Strömungen besser verstehen?
In diesem Buch erleben Sie die Mathematik von ihrer anschaulichen Seite und finden faszinierende und bisher nie gesehene Bilder, die Ihnen illustrative Antworten zu all diesen Fragestellungen geben. Zu allen Bildern gibt es kurze Erklärungstexte, viele Literaturhinweise und jede Menge Web-Links.
Das Buch ist für alle Freunde der Mathematik, die nicht nur trockenen Text und endlose Formeln sehen wollen. Vom Schüler zum Lehrer, vom Studenten zum Professor. Es soll sie alle inspirieren und anregen, sich mit diesem oder jenem vermeintlich nur Insidern vorbehaltenem Thema zu beschäftigen. Lernen Sie die Mathematik von einer ganz neuen und bunten Seite kennen.
Die Neuauflage ist vollständig durchgesehen und um acht Doppelseiten mit neuen und spektakulären Bildern ergänzt.
Stimmen zur 1. Auflage:
"Die durchweg exzellenten grafischen Veranschaulichungen geben gute Beispiele, wie man elegant und sauber argumentiert. Möge dieses Buch viele Leserinnen und Leser zur Mathematik verführen." c't 17/09
"In den 'Bildern der Mathematik' kann man nach Herzenslust schmökern. Denn die einzelnen Mathematik-Häppchen und kleinen Geschichten sind zwar thematisch geordnet, bauen aber nicht aufeinander auf. So ist dieses Buch - für ein mathematisches Sachbuch sicher erstaunlich - sogar für den Nachttisch geeignet." Deutschlandradio Kultur
Das Buch ist für Studierende aller Fachrichtungen und für die berufliche Weiterbildung geeignet. Jedes Kapitel enthält Übungsaufgaben, mit denen Sie die gelernten Inhalte übenund vertiefen können. Die Lösungen finden Sie zum Überprüfen Ihrer Ergebnisse am Ende des Buchs.
Neu in der 5. Auflage ist ein Abschnitt zum Thema Polynomdivision. Außerdem findet sich nun jeweils am Kapitelanfang eine kurze Übersicht der Lernziele.
Das komplexe Bedingungsgefüge für das kindliche Lernen von Mathematik zu kennen und dieses Wissen in konkreten Unterrichtssituationen adäquat zu nutzen, ist zweifellos ein sehr hoher Anspruch für jede Lehrperson. Hiervon ausgehend besteht das Hauptanliegen des vorliegenden Buches darin, interessierten Studierenden, Lehrerinnen und Lehrern auf der Basis des gegenwärtigen Wissensstandes einen Überblick über wesentliche inhaltliche Aspekte und Zusammenhänge beim Planen, Organisieren, Begleiten und Analysieren kindlichen Lernens von Mathematik zu geben. Konkrete Unterrichts- bzw. Lernbeispiele dienen der "Verlebendigung" theoretischer Positionen. Fragen am Ende jedes Kapitels können zum vertiefenden Nach- und Weiterdenken sowie zum Entwickeln eigener Positionen anregen.
Die neuesten Bildungspläne/Lehrpläne und Bildungsstandards sowohl für den Elementar- als auch den Primarbereich haben zu substantiellen Veränderungen im Arithmetikunterricht geführt. Auf diese sowie auf weitere wünschenswerte Veränderungen bereiten wir in dieser stark überarbeiteten Neuauflage der bewährten Didaktik der Arithmetik gründlich vor durch: Vielseitige Grundlegung tragfähiger Zahlvorstellungen beginnend im Elementarbereich, Betonung flexibler mündlicher und halbschriftlicher Rechenstrategien, sehr differenzierte Analyse des halbschriftlichen Rechnens, viele konkrete Hinweise zum entdeckenden Lernen und beziehungsreichen Üben, Vorstellung vielfältiger Zugangswege zum schriftlichen Rechnen, Diagnose von Lernschwierigkeiten, Analyse von Fehlerstrategien, konstruktiven Umgang mit Fehlern sowie durch Hinweise zur Förderarbeit, vielfältige Anregungen zum überschlagenden und kontrollierenden Rechnen, aktuelle Darstellung zum Einsatz von digitalen Werkzeugen in derGrundschule sowie Einbeziehung von rund 120 sorgfältig ausgesuchten, überzeugenden Aufgabenbeispielen aus neuesten Schulbüchern in Farbe.
Das Buch wendet sich an Studierende für das Lehramt im Primarbereich, an Lehramtsanwärterinnen und Lehramtsanwärter mit Mathematik als Fach sowie an Lehrkräfte, die nach neuen Ideen für ihren täglichen Unterricht suchen.
Komplexe Zahlen sind ein typisches Thema mathematischer Grundlagenveranstaltungen. Dieses Essential liefert eine ausführliche Einführung und Darstellung wesentlicher Aspekte beim Umgang mit komplexen Zahlen, zum einen bezogen auf üblicherweise auftretende Aufgabenstellungen und zum anderen eingebettet in mathematische Grundlageninhalte.
Dieses Buch lädt alle an Mathematik Interessierten zu einer Reise durch eine Vielfalt an ungewöhnlichen Fragestellungen aus verschiedenen Gebieten ein, die spielerisch erforscht werden. Das Themenspektrum aus Analysis, Geometrie und Kombinatorik umfasst u. a. eine Reise Euklids in die nicht-euklidische Welt, Spiralen in Variationen, schöne Fahrradspuren, chaotische Abbildungen von Katzen, eine diophantische Gleichung, einen Besuch bei den Riesen unter den natürlichen Zahlen, etwas Physik und vieles mehr.
Sie werden zahlreiche Anregungen zur weitergehenden eigenen Beschäftigung finden. Unterstützt wird dies durch Literaturhinweise zu jedem Kapitel und den dokumentierten Einsatz des Computeralgebrasystems Mathematica. Der komplette Mathematica-Quellcode steht zum Download in CDF-Dateien bereit und bietet die Möglichkeit des interaktiven Experimentierens im frei zugänglichen Wolfram-Player.
In der zweiten Auflage wurde das Werk vollständig durchgesehen und um ein Kapitel "Geometrische Rätsel mit überraschenden Lösungen" ergänzt.
Wollen Sie wissen, welche Gewinnaussichten Ihnen ein Spiel bietet? Und wie Sie dafür am besten spielen sollten?
Antworten liefern je nach Spieltyp unterschiedliche mathematische Konzepte: Die Wahrscheinlichkeitstheorie erlaubt die Berechnung von Gewinnchancen in Glücksspielen. Wie ein Schachcomputer funktioniert und welchen Grenzen seine Algorithmen unterliegen, davon handelt die Theorie der kombinatorischen Spiele. Ganz andere Optimierungsansätze, nämlich solche aus der mathematischen Spieltheorie, sind gefragt, wenn Kartenspieler ihre Entscheidungen in Unkenntnis der Karten ihrer Mitspieler treffen müssen.
Die drei genannten Theorien werden anhand konkreter (Bei-)Spiele erörtert, darunter Roulette, Lotto, Monopoly, Risiko, Black Jack, das Leiterspiel, Schach, Mühle, Go-Moku, Nim, Backgammon, Go, Mastermind, Memory, Poker, Baccarat und "Let's Make a Deal" (Ziegenproblem). Trotz der populären Darstellung, die mathematisches Interesse aber kaum Vorkenntnisse voraussetzt,sind die Methoden so konkret beschrieben, dass eine entsprechende Programmierung oder eine Übertragung auf andere Fälle möglich ist. Ergänzend finden sich Hinweise auf die historische Entwicklung sowie viele Referenzen zur Fachliteratur inklusive der Rechtsliteratur zur Abgrenzung von Glücks- und Geschicklichkeitsspielen.
Der vorliegende Band enthält alle Probleme der 21. bis 25. Fürther Mathematik-Olympiade, getrennt nach Jahrgangsstufen und Lösungsstrategien. Die Aufgaben belegen, dass sich Problemlösen vermitteln und erlernen lässt.
"Was ist Mathematik?" - auf diese Frage gibt dieses dicke Buch zahllose Antworten. Mathematik ist eben viel mehr als ein Schul- und Studienfach oder Rechnen: Es ist Teil der menschlichen Kultur, ein riesiges aktives Forschungsgebiet und ein nützlicher Werkzeugkasten. "Was ist Mathematik?" - statt einer einzelnen Antwort zeichnen die Autoren ein Panorama, bunt und vielfältig. Da geht es um Philosophie, Beweise, große und kleine Probleme, fundamentale Konzepte, Teilgebiete, Forschungspraxis, Anwendungen der Mathematik. Und um Geschichten aus der Geschichte. Das Buch richtet sich an alle, die wissen und darüber nachdenken wollen, was Mathematik ist, insbesondere auch an Studierende der Mathematik. Es begleitet eine Vorlesung, die an der Freien Universität Berlin jährlich vor allem für Lehramtsstudierende angeboten wird.
Dein Professor spricht vom Beweisen mit vollständiger Induktion, aber du verstehst nur Bahnhof? Du willst endlich wissen, was es damit auf sich hat - und vor allem, wie du das in der Klausur hinkriegen sollst? In diesem Buch erfährst du es! Dabei ist es ganz egal, ob die Prüfung schon kurz bevor steht und du eine Rettung in letzter Sekunde suchst, oder ob du etwas mehr Zeit für die theoretischen Details und Hintergründe aufbringen kannst.
