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Wurzeln, Wissenswertes und Historisches

Eine Umkehrung des Potenzierens ist das Radizieren (Wurzelziehen).
Es ist die Frage nach dem Wert von a zu beantworten, wenn in der Potenz a b = c die Werte von b und c bekannt sind.
a n = c     ( a ∈ ℝ ;   a ≥ 0   ;   n ∈ ℕ ;   n ≠ 1;   n ≠ 0;   c ≥ 0 ) ist gleichbedeutend mit
a = c n (gesprochen: a ist gleich n-te Wurzel aus c).
Dabei heißen n der Wurzelexponent, c der Radikand und a der Wurzelwert.

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Nichteuklidische Geometrie

Geometrie ist ein Gebiet der Mathematik, das bei Punktmengen (z. B. auf und zwischen Linien und Flächen) Gesetzmäßigkeiten der Lage, Größe und Gestalt einschließlich ihrer Veränderung sowie Abbildung betrachtet. Je nachdem, ob metrische Beziehungen (Länge, Winkelgrößen, Flächen, Rauminhalte) untersucht werden oder ob nur die gegenseitige Lage der Objekte betrachtet wird, spricht man von metrischer oder projektiver Geometrie.
Metrische Geometrien sind die euklidische Geometrie, die auf dem Parallelenaxiom aufgebaut ist, und die nichteuklidischen Geometrien, wie die bolyai-lobatschewskische (hyperbolische) Geometrie, die zwar alle Axiome der euklidischen Geometrie beibehält, aber das Parallelenaxiom nicht verwendet, und die riemannsche (elliptische) Geometrie, die zusätzlich von der Annahme ausgeht, dass nicht jede Gerade unendlich lang ist.

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Carl Friedrich Gauß

CARL FRIEDRICH GAUSS (1777 bis 1855), deutscher Mathematiker und Physiker
* 30.04.1777 Braunschweig
† 23.02.1855 Göttingen

CARL FRIEDRICH GAUSS war lange Jahre Professor für Astronomie und Direktor der Sternwarte in Göttingen. Mathematisch arbeitete er vor allem auf den Gebieten der Zahlentheorie und der Geometrie. Großes Interesse hatte er auch an Geodäsie.

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Euklid

EUKLID VON ALEXANDRIA (etwa 365 bis etwa 300 v. Chr.), griechisch-hellenistischer Mathematiker

EUKLID fasste in den „Elementen“ wesentliche Teile des mathematischen Wissens seiner Zeit zusammen und gründete sie auf Axiome bzw. Postulate. Eine besondere Rolle spielte in der Geschichte der Mathematik EUKLIDs fünftes Postulat, das sogenannte Parallelenaxiom. Der Versuch, dieses Axiom zu beweisen, führte zu einer Gabelung in die euklidische Geometrie einerseits und nichteuklidische Geometrien andererseits.
Mit dem Namen EUKLIDs verbunden sind weiterhin die Begriffe euklidischer Algorithmus, euklidischer Beweis sowie der Satz von EUKLID.
Bekannt sind ferner Arbeiten EUKLIDs zur geometrischen Optik.

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Landvermessung, Anfänge

Die babylonischen und ägyptischen Überlegungen in der Geometrie dienten zur Lösung praktischer Probleme. Die ersten Menschen vor der Antike, die sich mit der Geometrie beschäftigten, waren wohl die Landmesser Ägyptens. Die Griechen gaben ihnen den Namen Harpedonapten (Schnurspanner).
Durch Spannen von geknoteten Schnüren konnten die ägyptischen Landmesser auf dem Erdboden Geraden, Kreise und Winkel abstecken.

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Gaußscher Algorithmus

Ein Verfahren zur Lösung linearer Gleichungssysteme mit drei und mehr Unbekannten ist der gaußsche Algorithmus (das gaußsche Elimierungsverfahren).

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Inversion von Matrizen

Um die Inverse einer Matrix zu bestimmen, gibt es zwei prinzipielle Verfahren (Möglichkeiten).
Beim GAUSS-JORDAN-Verfahren wird mithilfe elementarer Matrizenumformungen die Matrix gegen die Einheitsmatrix ausgetauscht wird.
Beim Austauschverfahren werden nach einem angegebenen Algorithmus die Zeile r und die Spalte s der Matrix vertauscht.

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Axiomensysteme

Durch Axiomensysteme werden mathematische Begriffe mithilfe einer Reihe von einfachen Festlegungen, die man Axiome nennt, charakterisiert.
An ein mathematisches Axiomensystem werden eine Reihe von Bedingungen gestellt. So sollte es z.B. widerspruchsfrei sein.

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Euklid von Alexandria

* etwa 365 v.Chr.
† etwa 300 v.Chr.

EUKLID fasste in den „Elementen“ wesentliche Teile des mathematischen Wissens seiner Zeit zusammen und gründete es auf Axiome und Postulate (Axiomensystem der euklidischen Geometrie). EUKLIDS fünftes Postulat, das sogenannte Parallelenaxiom, spielte in der Geschichte der Mathematik eine besondere Rolle. Der Versuch, dieses Axioms zu beweisen, führte zu einer Gabelung in die euklidische Geometrie einerseits und in nichteuklidische Geometrien andererseits.
Bekannt sind ferner Arbeiten EUKLIDS zur geometrischen Optik.

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Darstellung komplexer Zahlen in der gaußschen Zahlenebene

Zur Veranschaulichung komplexer Zahlen wurde von CARL FRIEDRICH GAUSS eine Ebene gewählt, deren x-Achse als Einheit den reellen Wert 1 und deren y-Achse als Einheit den imaginären Wert i verwendet. Jeder komplexen Zahl a + b   i       ( m i t       a ,     b ∈ ℝ ) wird in dieser Ebene umkehrbar eindeutig ein Punkt zugeordnet.

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Zur Geschichte der komplexen Zahlen

In der Geschichte der Mathematik führt der Weg zu den komplexen Zahlen über die Untersuchung von Quadratwurzeln mit negativem Radikanden.
Es ist ein Zeitraum von fast tausend Jahren, der erforderlich war, um Zahlen der Form a + −   b   ( a ,     b       r e e l l ,       b > 0 ) den Schleier des Unwirklichen zu nehmen und sie als Elemente einer die reellen Zahlen einschließenden Zahlenmenge zu verstehen.

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Trigonometrische Darstellung komplexer Zahlen

Die Veranschaulichung komplexer Zahlen in der komplexen Zahlenebene kann entweder durch die Angabe von achsenparallelen Koordinaten erfolgen, wobei der Realteil auf der x-Achse, der Imaginärteil auf der y-Achse gemessen wird oder dadurch, dass Polarkoordinaten benutzt werden. In diesem Fall wird ein Punkt der Ebene durch den Abstand r des Punktes vom Koordinatenursprung und durch den Winkel ϕ zwischen der reellen Achse und dem Vektor vom Ursprung zu dem die Zahl darstellenden Punkt der Ebene angegeben.
Die komplexe Zahl z = a + b     i ist dann durch die folgende Form beschrieben:
  z = r cos ϕ + i ⋅ r sin ϕ = r ( cos ϕ + i sin ϕ )

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Restklassen

Jede positive ganze Zahl m gestattet es, in der Menge ℤ der ganzen Zahlen eine Relation der folgenden Art zu definieren:

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Niels Henrik Abel

* 05. August 1802 Frindoe
† 06. April 1829 Froland

NIELS HENRIK ABEL gilt als Begründer der modernen Algebra. Er verfasste Arbeiten über die Lösbarkeit algebraischer Gleichungen sowie zur Theorie elliptischer Funktionen. Nach ihm benannt sind u.a. die abelschen Gruppen.

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Gaußsches Eliminierungsverfahren (Gauß-Algorithmus)

Das auf CARL FRIEDRICH GAUSS (1777 bis 1855) zurückgehende Verfahren beruht auf dem Additions- bzw. Subtraktionsverfahren (Verfahren der gleichen Koeffizienten).
Die Lösungsstrategie besteht in der äquivalenten Umformung des gegebenen Gleichungssystems mit mehreren Variablen (Unbekannten) in eine Gleichung mit nur einer Unbekannten.

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Julius Wilhelm Richard Dedekind

* 6. Oktober 1831 Braunschweig
† 12. Februar 1916 Braunschweig

RICHARD DEDEKINDS Hauptinteressen lagen auf dem Gebiet der algebraischen Zahlentheorie. Insbesondere wurde er durch seine theoretische Fundierung der reellen (irrationalen) Zahlen mithilfe des sogenannten dedekindschen Schnittes bekannt.

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