Einführung in die Analysis

Begleitet von historischen Exkursen wird ein Einstieg in die Analysis der

Funktionen einer reellen Veränderlichen gegeben. Gerade im Hinblick auf das

schlechte Abschneiden deutscher Schüler in der letzten TIMSS-Studie

versucht dieses Buch, eine Lücke in der Lehrbuchliteratur zu schließen. Das Buch ist so angelegt, dass es sowohl als Vorbereitung als auch zur Begleitung einer Vorlesung dienen kann, die sich an der "Analysis I " von Otto Forster orientiert. Angesprochen werden dabei in erster Linie Studierende der Lehrämter, aber auch Studierende der Mathematik, Informatik, der Natur- und Ingenieurwissenschaften und insbesondere Lehrer an gymnasialen Oberstufen.

Handwerkszeug.- 1 Erstes Licht: Babylonische und ägyptische Geometrie.- 1.1 Ägypten.- 1.2 Babylonien.- 2 Griechische Geometrie.- 2.1 Thales von Milet.- 2.2 Pythagoras.- 2.3 Inkommensurable Größen und geometrische Algebra.- 2.4 Eudoxus und die Dedekindschen Schnitte.- 2.5 Von Funktionen, Folgen und Mächtigkeiten.- 2.6 Flächenberechnung mit der Exhaustionsmethode.- 2.7 Ungleichungen und Abstände.- 2.8 Konvergenz von Folgen.- 2.9 Konvergenzkriterien.- 2.10 Cauchy-Folgen.- 3 Archimedes.- 3.1 Der größte Mathematiker der Antike.- 3.2 Die Kreismessung.- 3.3 Ein Ausflug in die Kurven.- 3.4 Die Quadratur der Parabel.- 3.5 Über Paraboloide, Hyperboloide und Ellipsoide.- 3.6 Kugel und Zylinder.- 3.7 Über Spiralen.- 3.8 Eine Bewertung.- 3.9 Die Summation unendlich vieler Zahlen.- 3.10 Absolute Konvergenz.- 4 Zwielicht, Dunkelheit und Morgenröte.- 4.1 Der Untergang der griechischen Mathematik.- 4.2 Das Mittelalter und die Araber.- 4.3 Scholastische Spekulationen.- 4.4 Die Renaissance und die mathematische Symbolik.- 4.5 Die Geburt der analytischen Geometrie.- 4.6 Grenzwerte von Funktionen.- 4.7 Stetigkeit.- 4.8 Folgerungen aus der Stetigkeit.- 4.9 Gleichmäßige Stetigkeit.- 5 Frühe infinitesimale Techniken.- 5.1 Johannes Kepler.- 5.2 Cavalieris Indivisiblen.- 5.3 Wallis, Neil und die Rektifizierung von Kurven.- 5.4 Zur Motivation der Integration.- 5.5 Das bestimmte Integral.- 5.6 Integrale und Integrierbarkeit.- 5.7 Kepler und Cavalieri im Rückblick.- 5.8 Neils Erbe.- 6 Frühe Tangentenkonstruktionen.- 6.1 Fermats ungewollte Tangente.- 6.2 Die Descartesche Kreismethode.- 6.3 Barrows infinitesimale Tangententechniken.- 6.4 Differenzierbarkeit.- 6.5 Ableitungsregeln.- 6.6 Rund um den Mittelwertsatz.- 6.7 Der Satz von Taylor.- 6.8 Kurvendiskussion.- 6.9 Die Regeln von del Hospital.- 7 Das Zeitalter der Logarithmen.- 7.1 Piraten und Edelmänner.- 7.2 Napier und Briggs.- 7.3 Thomas Harriot.- 7.4 Die Entwicklung der Rechentechnik.- 7.5 Der Hauptsatz.- 7.6 Noch ein Mittelwertsatz.- 8 Die Arithmetik des Unendlichen.- 8.1 Die Reihenlehre.- 8.2 Potenzreihen.- 8.3 Gleichmäßige Konvergenz.- 8.4 Zur Konvergenz von Potenzreihen.- 9 Newton, Leibniz und die fleischgewordene Analysis.- 9.1 Isaac Newton.- 9.2 Gottfried Wilhelm Leibniz.- 9.3 Der Prioritätsstreit.- 9.4 Gewöhnliche Differentialgleichungen.- 9.5 Einfache Typen.- 9.6 Numerische Methoden.- 9.7 Leonhard Euler.- Literatur.- Bildnachweis.