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comparison notes/tex/basics.tex @ 45:e65f4b1a6e32
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author | Markus Kaiser <markus.kaiser@in.tum.de> |
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date | Wed, 08 Jan 2014 14:26:02 +0100 |
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1 \defineUnit{mengen}{% | 1 \defineUnit{mengen}{% |
2 \begin{frame} | 2 \begin{frame} |
3 \frametitle{Mengen} | 3 \frametitle{Mengen} |
4 \setbeamercovered{dynamic} | |
5 | 4 |
6 \begin{definition}[Menge] | 5 \begin{definition}[Menge] |
7 Eine \structure{Menge} ist eine \alert{ungeordnete} Sammlung \alert{unterscheidbarer} Objekte.\\ | 6 Eine \structure{Menge} ist eine \alert{ungeordnete} Sammlung \alert{unterscheidbarer} Objekte.\\ |
8 Mit \structure{Mengenklammern} werden Objekte zusammengefasst. | 7 Mit \structure{Mengenklammern} werden Objekte zusammengefasst. |
9 \[ A \defeq \left\{ a, b, \ldots, z \right\} \] | 8 \[ A \defeq \left\{ a, b, \ldots, z \right\} \] |
26 \end{example} | 25 \end{example} |
27 \end{frame} | 26 \end{frame} |
28 | 27 |
29 \begin{frame} | 28 \begin{frame} |
30 \frametitle{Schreibweisen} | 29 \frametitle{Schreibweisen} |
31 \setbeamercovered{dynamic} | |
32 | 30 |
33 \begin{definition}[Extensionale Schreibweise] | 31 \begin{definition}[Extensionale Schreibweise] |
34 Die \structure{extensionale Schreibweise} einer Menge zählt ihre Elemente auf. | 32 Die \structure{extensionale Schreibweise} einer Menge zählt ihre Elemente auf. |
35 \[ M \defeq \left\{ x_1, x_2, x_3, \ldots \right\} \] | 33 \[ M \defeq \left\{ x_1, x_2, x_3, \ldots \right\} \] |
36 \end{definition} | 34 \end{definition} |
45 \end{example} | 43 \end{example} |
46 \end{frame} | 44 \end{frame} |
47 | 45 |
48 \begin{frame} | 46 \begin{frame} |
49 \frametitle{Schreibweisen} | 47 \frametitle{Schreibweisen} |
50 \setbeamercovered{dynamic} | |
51 | 48 |
52 \begin{definition}[Intensionale Schreibweise] | 49 \begin{definition}[Intensionale Schreibweise] |
53 Die \structure{intensionale Schreibweise} beschreibt eine Menge durch charakteristische Eigenschaften. | 50 Die \structure{intensionale Schreibweise} beschreibt eine Menge durch charakteristische Eigenschaften. |
54 \[ M \defeq \left\{ x \in \Omega \mid P(x) \right\} \] | 51 \[ M \defeq \left\{ x \in \Omega \mid P(x) \right\} \] |
55 $M$ enthält alle Elemente im \structure{Universum} $\Omega$ mit der Eigenschaft $P$. | 52 $M$ enthält alle Elemente im \structure{Universum} $\Omega$ mit der Eigenschaft $P$. |
66 } | 63 } |
67 | 64 |
68 \defineUnit{mengenoperationen}{% | 65 \defineUnit{mengenoperationen}{% |
69 \begin{frame} | 66 \begin{frame} |
70 \frametitle{Mengenoperationen} | 67 \frametitle{Mengenoperationen} |
71 \setbeamercovered{dynamic} | |
72 | 68 |
73 \begin{block}{Bezeichnungen} | 69 \begin{block}{Bezeichnungen} |
74 \begin{itemize} | 70 \begin{itemize} |
75 \item Objekte in Mengen | 71 \item Objekte in Mengen |
76 \begin{description}[\qquad\qquad] | 72 \begin{description}[\qquad\qquad] |
96 \end{example} | 92 \end{example} |
97 \end{frame} | 93 \end{frame} |
98 | 94 |
99 \begin{frame} | 95 \begin{frame} |
100 \frametitle{Mengenoperationen} | 96 \frametitle{Mengenoperationen} |
101 \setbeamercovered{dynamic} | |
102 | 97 |
103 \begin{block}{Operationen} | 98 \begin{block}{Operationen} |
104 \begin{description}[\qquad\qquad] | 99 \begin{description}[\qquad\qquad] |
105 \item[$\setnot{A}$] $\defeq \left\{ x \mid x \not\in A \right\}$\hfill\alert{Komplement} | 100 \item[$\setnot{A}$] $\defeq \left\{ x \mid x \not\in A \right\}$\hfill\alert{Komplement} |
106 \item[$A \cup B$] $\defeq \left\{ x \mid x \in A\ \text{oder}\ x \in B \right\}$\hfill\alert{Vereinigung} | 101 \item[$A \cup B$] $\defeq \left\{ x \mid x \in A\ \text{oder}\ x \in B \right\}$\hfill\alert{Vereinigung} |
119 } | 114 } |
120 | 115 |
121 \defineUnit{venn}{% | 116 \defineUnit{venn}{% |
122 \begin{frame} | 117 \begin{frame} |
123 \frametitle{Venn-Diagramme} | 118 \frametitle{Venn-Diagramme} |
124 \setbeamercovered{dynamic} | |
125 | 119 |
126 \structure{Venn-Diagramme} visualisieren Mengen $A, B, \ldots$ im Universum $\Omega$. | 120 \structure{Venn-Diagramme} visualisieren Mengen $A, B, \ldots$ im Universum $\Omega$. |
127 | 121 |
128 { | 122 { |
129 \def\universe{(-1.5, -1.25) rectangle (2.5, 1.25) node[anchor=north east, black] {$\Omega$}} | 123 \def\universe{(-1.5, -1.25) rectangle (2.5, 1.25) node[anchor=north east, black] {$\Omega$}} |
190 } | 184 } |
191 | 185 |
192 \defineUnit{mengenrechenregeln}{% | 186 \defineUnit{mengenrechenregeln}{% |
193 \begin{frame} | 187 \begin{frame} |
194 \frametitle{Rechnen mit Mengen} | 188 \frametitle{Rechnen mit Mengen} |
195 \setbeamercovered{dynamic} | |
196 | 189 |
197 \begin{theorem}[De Morgansche Gesetze] | 190 \begin{theorem}[De Morgansche Gesetze] |
198 Sind $A, B$ Mengen, dann gilt | 191 Sind $A, B$ Mengen, dann gilt |
199 \begin{alignat}{2} | 192 \begin{alignat}{2} |
200 \setnot{A \cup B} &= \setnot{A} \cap \setnot{B} \qquad\qquad& \setnot{A \cap B} &= \setnot{A} \cup \setnot{B}\\ | 193 \setnot{A \cup B} &= \setnot{A} \cap \setnot{B} \qquad\qquad& \setnot{A \cap B} &= \setnot{A} \cup \setnot{B}\\ |
213 } | 206 } |
214 | 207 |
215 \defineUnit{potenzmenge}{% | 208 \defineUnit{potenzmenge}{% |
216 \begin{frame} | 209 \begin{frame} |
217 \frametitle{Potenzmenge} | 210 \frametitle{Potenzmenge} |
218 \setbeamercovered{dynamic} | |
219 | 211 |
220 \begin{definition}[Potenzmenge] | 212 \begin{definition}[Potenzmenge] |
221 Die \structure{Potenzmenge} $\powerset{M}$ zu einer Menge $M$ ist die Menge all ihrer Teilmengen. | 213 Die \structure{Potenzmenge} $\powerset{M}$ zu einer Menge $M$ ist die Menge all ihrer Teilmengen. |
222 \[ \powerset{M} \defeq \left\{ X \mid X \subseteq M \right\} \] | 214 \[ \powerset{M} \defeq \left\{ X \mid X \subseteq M \right\} \] |
223 \end{definition} | 215 \end{definition} |
248 } | 240 } |
249 | 241 |
250 \defineUnit{tupel}{% | 242 \defineUnit{tupel}{% |
251 \begin{frame} | 243 \begin{frame} |
252 \frametitle{Tupel} | 244 \frametitle{Tupel} |
253 \setbeamercovered{dynamic} | |
254 | 245 |
255 \begin{definition}[Tupel] | 246 \begin{definition}[Tupel] |
256 Ein \structure{$n$-Tupel} ist eine \alert{geordnete} Sammlung $n$ \alert{beliebiger} Objekte.\\ | 247 Ein \structure{$n$-Tupel} ist eine \alert{geordnete} Sammlung $n$ \alert{beliebiger} Objekte.\\ |
257 Mit \structure{Tupelklammern} werden Objekte zusammengefasst. | 248 Mit \structure{Tupelklammern} werden Objekte zusammengefasst. |
258 \[ T \defeq \left( t_1, t_2, \ldots, t_n \right)\] | 249 \[ T \defeq \left( t_1, t_2, \ldots, t_n \right)\] |
274 \end{example} | 265 \end{example} |
275 \end{frame} | 266 \end{frame} |
276 | 267 |
277 \begin{frame} | 268 \begin{frame} |
278 \frametitle{Kreuzprodukt} | 269 \frametitle{Kreuzprodukt} |
279 \setbeamercovered{dynamic} | |
280 | 270 |
281 \begin{definition}[Kreuzprodukt] | 271 \begin{definition}[Kreuzprodukt] |
282 Sind $A, B$ Mengen, dann ist ihr \structure{kartesisches Produkt} (Kreuzprodukt) | 272 Sind $A, B$ Mengen, dann ist ihr \structure{kartesisches Produkt} (Kreuzprodukt) |
283 \begin{align} | 273 \begin{align} |
284 A \times B &\defeq \left\{ \left( a, b \right) \mid a \in A, b \in B \right\}\\ | 274 A \times B &\defeq \left\{ \left( a, b \right) \mid a \in A, b \in B \right\}\\ |
304 } | 294 } |
305 | 295 |
306 \defineUnit{relationen}{% | 296 \defineUnit{relationen}{% |
307 \begin{frame} | 297 \begin{frame} |
308 \frametitle{Relation} | 298 \frametitle{Relation} |
309 \setbeamercovered{dynamic} | |
310 | 299 |
311 \begin{definition}[Relation] | 300 \begin{definition}[Relation] |
312 Eine binäre \structure{Relation} $R$ verbindet Elemente zweier Mengen $A$ und $B$. | 301 Eine binäre \structure{Relation} $R$ verbindet Elemente zweier Mengen $A$ und $B$. |
313 \[ R \subseteq A \times B\] | 302 \[ R \subseteq A \times B\] |
314 Ist $(a, b) \in R$, so schreibt man auch \structure{$a\rel{R}b$}. | 303 Ist $(a, b) \in R$, so schreibt man auch \structure{$a\rel{R}b$}. |
330 \end{example} | 319 \end{example} |
331 \end{frame} | 320 \end{frame} |
332 | 321 |
333 \begin{frame} | 322 \begin{frame} |
334 \frametitle{Grafische Darstellung} | 323 \frametitle{Grafische Darstellung} |
335 \setbeamercovered{dynamic} | |
336 | 324 |
337 \begin{block}{Grafische Darstellung von Relationen} | 325 \begin{block}{Grafische Darstellung von Relationen} |
338 Jede Relation $R \subseteq M \times M$ kann als \structure{Graph} dargestellt werden. Die Elemente aus M werden zu \structure{Knoten} und für jedes Tupel $(a, b) \in R$ wird ein \structure{Pfeil} von $a$ nach $b$ eingefügt. | 326 Jede Relation $R \subseteq M \times M$ kann als \structure{Graph} dargestellt werden. Die Elemente aus M werden zu \structure{Knoten} und für jedes Tupel $(a, b) \in R$ wird ein \structure{Pfeil} von $a$ nach $b$ eingefügt. |
339 \end{block} | 327 \end{block} |
340 | 328 |
363 } | 351 } |
364 | 352 |
365 \defineUnit{relationeneigenschaften}{% | 353 \defineUnit{relationeneigenschaften}{% |
366 \begin{frame} | 354 \begin{frame} |
367 \frametitle{Eigenschaften von Relationen} | 355 \frametitle{Eigenschaften von Relationen} |
368 \setbeamercovered{dynamic} | |
369 | 356 |
370 \begin{block}{Eigenschaften homogener Relationen} | 357 \begin{block}{Eigenschaften homogener Relationen} |
371 Sei $R \in M \times M$ eine homogene Relation. Man nennt $R$ | 358 Sei $R \in M \times M$ eine homogene Relation. Man nennt $R$ |
372 \begin{description}[antisymmetrisch] | 359 \begin{description}[antisymmetrisch] |
373 \item[reflexiv] $ \forall a\hphantom{, b, c} \in M.\ (a, a) \in R$ | 360 \item[reflexiv] $ \forall a\hphantom{, b, c} \in M.\ (a, a) \in R$ |
393 } | 380 } |
394 | 381 |
395 \defineUnit{funktionen}{% | 382 \defineUnit{funktionen}{% |
396 \begin{frame} | 383 \begin{frame} |
397 \frametitle{Funktion} | 384 \frametitle{Funktion} |
398 \setbeamercovered{dynamic} | |
399 | 385 |
400 \begin{definition}[Funktion] | 386 \begin{definition}[Funktion] |
401 Eine Relation $f \subseteq A \times B$ ist eine \structure{Funktion von A nach B} wenn es für alle $a \in A$ genau ein Element $b \in B$ mit $a \rel{f} b$ gibt. | 387 Eine Relation $f \subseteq A \times B$ ist eine \structure{Funktion von A nach B} wenn es für alle $a \in A$ genau ein Element $b \in B$ mit $a \rel{f} b$ gibt. |
402 \[ \forall a \in A. \abs{\left\{ (a, b) \mid b \in B \right\}} \alert{=} 1 \] | 388 \[ \forall a \in A. \abs{\left\{ (a, b) \mid b \in B \right\}} \alert{=} 1 \] |
403 Man schreibt | 389 Man schreibt |
447 } | 433 } |
448 \end{frame} | 434 \end{frame} |
449 | 435 |
450 \begin{frame} | 436 \begin{frame} |
451 \frametitle{Bild und Urbild} | 437 \frametitle{Bild und Urbild} |
452 \setbeamercovered{dynamic} | |
453 | 438 |
454 \begin{definition}[Bild] | 439 \begin{definition}[Bild] |
455 Sei $f : A \to B$ eine Funktion, $X \subseteq A$, $Y \subseteq B$, $b \in B$. Dann ist | 440 Sei $f : A \to B$ eine Funktion, $X \subseteq A$, $Y \subseteq B$, $b \in B$. Dann ist |
456 \begin{align} | 441 \begin{align} |
457 f(X) &\defeq \left\{ f(x) \mid x \in X \right\} \\ | 442 f(X) &\defeq \left\{ f(x) \mid x \in X \right\} \\ |
470 \end{itemize} | 455 \end{itemize} |
471 \end{frame} | 456 \end{frame} |
472 | 457 |
473 \begin{frame} | 458 \begin{frame} |
474 \frametitle{Komposition} | 459 \frametitle{Komposition} |
475 \setbeamercovered{dynamic} | |
476 | 460 |
477 \begin{definition}[Funktionskomposition] | 461 \begin{definition}[Funktionskomposition] |
478 Seien $f : B \to C$ und $g : A \to B$ Funktionen. Dann ist | 462 Seien $f : B \to C$ und $g : A \to B$ Funktionen. Dann ist |
479 \begin{align} | 463 \begin{align} |
480 h : A &\to C \\ | 464 h : A &\to C \\ |
527 (2, 3) node[head] {##1}; | 511 (2, 3) node[head] {##1}; |
528 } | 512 } |
529 | 513 |
530 \begin{frame} | 514 \begin{frame} |
531 \frametitle{Eigenschaften von Funktionen} | 515 \frametitle{Eigenschaften von Funktionen} |
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533 | 516 |
534 \begin{block}{Eigenschaften von Funktionen} | 517 \begin{block}{Eigenschaften von Funktionen} |
535 Sei $f: A \to B$ eine Funktion. Man nennt $f$ | 518 Sei $f: A \to B$ eine Funktion. Man nennt $f$ |
536 \begin{description}[surjektiv] | 519 \begin{description}[surjektiv] |
537 \item[injektiv] $\forall b \in B. \abs{f^{-1}(b)} \leq 1$ \hfill(Kein $b$ wird doppelt getroffen) | 520 \item[injektiv] $\forall b \in B. \abs{f^{-1}(b)} \leq 1$ \hfill(Kein $b$ wird doppelt getroffen) |