MathProf - Module zum Fachthemengebiet Komplex
Kurzinfos zum
Themengebiet Komplex
Nachfolgend aufgeführt finden Sie Bilder und Kurzbeschreibungen zu
einigen Modulen, die im Programm MathProf 5.0 unter dem
dem Hauptmenüpunkt Komplex implementiert sind.
• Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen
- Darstellung einer Kurve des Realteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Re f(x,p)
- Darstellung einer Kurve des Imaginärteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Im f(x,p)
- Darstellung einer Kurve des Realteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form X = Re f(y,p)
- Darstellung einer Kurve des Imaginärteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form X = Im f(y,p)
Optional stehen zudem zur Verfügung:
- Darstellung der 1. oder 2. Ableitung einer Kurve des Realteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Re f(x,p)
- Darstellung der 1. oder 2. Ableitung einer Kurve des Imaginärteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Im f(x,p)
- Darstellung der 1. oder 2. Ableitung des Realteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form X = Re f(y,p)
- Darstellung der 1. oder 2. Ableitung des Imaginärteils einer komplexen Funktion, beschrieben durch einen Term der Form X = Im f(y,p)
• Untersuchung der Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen
- Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p)
- 1. Ableitung einer Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Re f'(x,p) bzw. Y = Im f'(x,p)
- 2. Ableitung einer Funktion, beschrieben durch einen Term der Form Y = Re f''(x,p) bzw. Y = Im f''(x,p)
- Umkehrfunktion (Umkehrkurve) einer Kurve, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird
- Krümmungskurve einer Funktion, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird
- Spiegelung einer Funktion an der y-Achse, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird ® y = Re f(-x,p) bzw. y = Im f(-x,p)
- Spiegelung einer Funktion an der x-Achse, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird ® Y = Re -f(x,p) bzw. Y = Im -f(x,p)
- Spiegelung einer Funktion am Koordinatenursprung, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird ® Y = Re -f(-x,p) bzw. Y = Im -f(-x,p)
- doppelten Anwendung der Funktionsargumente auf eine Funktion, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird ® Y = Re f(f(x,p)) bzw. Y = Im f(f(x,p))
- Stammfunktion Re F(x,p)+C von Re f(x,p) mit Konstantenwert C = 0, oder einer Stammfunktion Im F(x,p)+C von Im f(x,p) mit Konstantenwert C = 0
- Evolute (Kurve der Krümmungsmittelpunkte) einer Funktion, welche durch einen Term der Form Y = Re f(x,p) bzw. Y = Im f(x,p) beschrieben wird ® Y = Re fe(x,p) bzw. Y = Im fe(x,p)
• Scharen von Kurven der Real- und Inaginärteile komplexer Funktionen
- Kurvenschar mit Funktionen, beschrieben durch einen Term der Form Y = Re f(x,u,p) (kartesische Form)
- Kurvenschar mit Funktionen, beschrieben durch einen Term der Form Y = Im f(x,u,p) (kartesische Form)
- Kurvenschar mit Funktionen, beschrieben durch einen Term der Form X = Re f(y,u,p) (kartesischeForm)
- Kurvenschar mit Funktionen, beschrieben durch einen Term der Form X = Im f(y,u,p) (kartesische Form)
- Kurvenschar mit Funktionen, beschrieben durch einen Term der Form r = Re f(w,u,p) bzw. r = Re f(j,u,p) (Polarform)
- Kurvenschar mit Funktionen, beschrieben durch einen Term der Form r = Im f(w,u,p) bzw. r = Im f(j,u,p) (Polarform)
• Integrale von Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen
- Integralberechnungen mit Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen in kartesischer Form, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x) bzw. y = Im f(x)
- Integralberechnungen mit Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen in Polarform, beschrieben durch einen Term der Form r = Re f(w) bzw. r = Im f(w)
- Fläche orientiert A(o)
- Fläche zwischen der Funktion und der x-Achse (bestimmtes Integral)
- Fläche absolut A(a)
- Betrag der Fläche, unabhängig davon ob Flächensegmente sich oberhalb oder unterhalb der Abszissenachse befinden
- Bogenlänge s der Kurve
- Schwerpunktkoordinaten der Kurve
- Schwerpunktkoordinaten des Flächensegments
- Volumen (abs.) V(x) des bei Rotation der Kurve um die x-Achse entstehenden Körpers
- Volumen (abs.) V(x) des bei Rotation der Kurve um die x-Achse entstehenden Körpers
- Volumen (abs.) V(y) des bei Rotation der Kurve um die y-Achse des entstehenden Körpers, wenn Fläche unterhalb der Kurve bzgl. der y-Achse verwendet wird
- Mantelfläche (abs.) A(x) des bei Rotation der Kurve um die x-Achse entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(y) des bei Rotation der Kurve um die y-Achse entstehenden Körpers
- Statisches Moment Mx des Kurvenstücks
- Statisches Moment My des Kurvenstücks
- Statisches Moment Mx des Flächenstücks
Synonymes gilt für Kurven, die in Polarform beschrieben werden.
• Kurvendiskussion mit Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen
- Nullstellen
- Pole
- Extrema (Hochpunkte und Tiefpunkte)
- Wendepunkte
- Eigenschaften der Funktion
- Koordinaten des Schnittpunkts der Kurve mit der Y-Achse
- Tangentensteigung in ermittelten Kurvenpunkten
- Gleichungen der Tangenten und Normalen in ermittelten Kurvenpunkten
- Art der Krümmung an ermittelten Kurvenpunkten
- Eigenschaften der durch Extrema und Nullstellen verlaufenden Krümmungskreise
- die zu untersuchende Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- 1. Ableitung der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- 2. Ableitung der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- 3. Ableitung der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- Polstellen der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- Tangenten in Nullstellen, Extrema und Wendepunkten der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- Normalen in Nullstellen, Extrema und Wendepunkten der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw. y = Im f(x,p)
- Krümmungskreise durch Nullstellen und Extrema der zu untersuchenden Funktion, beschrieben durch einen Term der Form y = Re f(x,p) bzw.y = Im f(x,p)
Bei Durchführung numerischer Berechnungen werden die Werte folgender Größen innerhalb des festgelegten Abszissenintervallbereichs ermittelt und ausgegeben:
- Volumen (abs.) V(x) des bei Rotation der Kurve um die x-Achse entstehenden Körpers
- Volumen (abs.) V(y) des bei Rotation der Kurve um die y-Achse entstehenden Körpers
- Volumen (abs.) V(y) des bei Rotation der Kurve um die y-Achse des entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(x) des bei Rotation der Kurve um die x-Achse entstehenden Körpers, Mantelfläche (abs.) A(x) des bei Rotation der Kurve um die x-Achse entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(y) des bei Rotation der Kurve um die y-Achse entstehenden Körpers
- Statisches Moment Mx des Kurvenstücks
- Statisches Moment My des Kurvenstücks
- Statisches Moment Mx des Flächenstücks
- Statisches Moment My des Flächenstücks
- Statisches Moment Myz des Drehkörpers
- Schwerpunktkoordinaten des Körpers
- Bogenlänge s der Kurve
- Darstellung, Ortspunktanalyse und Kurvenverlaufsanalyse einer Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p) = x(k,p) + iy(k,p) (kartesische Form)
- Darstellung, Ortspunktanalyse und Kurvenverlaufsanalyse einer Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch Terme der Form x = Re f(k,p) und y = Im g(k,p) (Parameterform)
- Darstellung, Ortspunktanalyse und Kurvenverlaufsanalyse einer Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p)·cos(k) + if(k,p)·sin(k) (Polarform)
• Scharen von Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen
- Kurvenschar von Ortskurven, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,u,p) = x(k,u,p) +iy(k,u,p) (kartesische Form)
- Kurvenschar von Ortskurven, beschrieben durch Terme der Form x(k,u,p) = Re f(k,u,p) und y(k,u,p) = Im g(k,u,p) (Parameterform)
- Kurvenschar von Ortskurven, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,u,p)·cos(k) + if(k,u,p)·sin(k) (Polarform)
• Funktionsparameteranalyse mit Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen in kartesischer Form, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,u,v,p) = x(k,u,v,p) + iy(k,u,v,p) (Kartesische Form)
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen in Parameterform, beschrieben durch Terme der Form x = Re f(k,u,v,p) und y = Im g(k,u,v,p) (Parameterform)
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen in Polarform, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,u,v,p) = f(k,u,v,p)·cos(k) +if(k,u,v,p)·sin(k) (Polarform)
• Kurvendiskussion mit Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen in kartesischer Form, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p) = x(k,p) + iy(k,p)
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen in Parameterform, beschrieben durch Terme der Form x = Re f(k,p) und y = Im g(k,p)
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen in Polarform, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p)·cos(k) + if(k,p)·sin(k)
Das Programm untersucht hierbei Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen auf folgende Punkte und Eigenschaften:
- Nullstellen
- Extrema bzgl. Re-Achse (Hoch- und Tiefpunkte)
- Wendepunkte
- Schnittpunkte mit Im-Achse
- Extrema bzgl. Im-Achse
Zudem werden ausgegeben:
- Tangentensteigung in ermittelten Kurvenpunkten
- Gleichungen der Tangenten und Normalen in ermittelten Kurvenpunkten
- Krümmung an ermittelten Kurvenpunkten
- Eigenschaften der durch Extrema und Nullstellen verlaufenden Krümmungkreise
Grafisch darstellen lassen sich:
- Die zu untersuchende Ortskurve
- 1. und 2. Ableitung der zu untersuchenden Ortskurve
- Tangenten in Nullstellen, Extrema und Wendepunkten der zu untersuchenden Ortskurve
- Normalen in Nullstellen, Extrema und Wendepunkten der zu untersuchenden Ortskurve
- Krümmungskreise durch Nullstellen und Extrema der zu untersuchenden Ortskurve
• Integrale von Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen
- Integralberechnungen mit einer Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p) = x(k,p) + iy(k,p) (kartesische Form)
- Integralberechnungen mit einer Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch Terme der Form x = Re f(k,p) und y = Im g(k,p) (Parameterform)
- Integralberechnungen mit einer Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p)·cos(k) + if(k,p)·sin(k) (Polarform)
Für Funktionen in kartesischer Form ermittelt das Programm u.a.:
- Kartesische Form:
Fläche A zwischen der Kurve z = f(k) = x(k) + iy(k), sowie den Ortsvektoren 0P1 und 0P2 mit P1 bei k1 und P2 bei k2 (Leibnitzsche Sektorenformel)
Parameterform:
Fläche A zwischen der Kurve x = Re f(k) und y = Im g(k), sowie den Ortsvektoren 0P1 und 0P2 mit P1 bei k1 und P2 bei k2 (Leibnitzsche Sektorenformel)
Polarform:
Fläche A zwischen der Kurve z = f(k,p)·cos(k) + if(k,p)·sin(k), sowie den Ortsvektoren 0P1 und 0P2 mit P1 bei k1 und P2 bei k2 (Leibnitzsche Sektorenformel)
- Bogenlänge s der Kurve
- Volumen (abs.) V(Re) des bei Rotation der Kurve um die Re-Achse entstehenden Körpers
- Volumen (abs.) V(Im) des bei Rotation der Kurve um die Im-Achse entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(Re) des bei Rotation der Kurve um die Re-Achse entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(Im) des bei Rotation der Kurve um die Im-Achse entstehenden Körpers
- Statisches Moment M(Re) des Kurvenstücks
- Statisches Moment M(Im) des Kurvenstücks
- Statisches Moment M(Re) des Flächenstücks
- Statisches Moment M(Im) des Flächenstücks
- Statisches Moment M(Imz) des Drehkörpers
- Schwerpunktkoordinaten der Kurve
- eine Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p) = x(k,p) +iy(k,p) (kartesische Form)
- eine Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch Terme der Form x = Re f(k,p) und y = Im g(k,p) (Parameterform)
- eine Ortskurve parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form z = f(k,p)·cos(k) + if(k,p)·sin(k) (Polarform)
- Volumen (abs.) V(Re) des bei Rotation der Kurve um die Re-Achse entstehenden Körpers
- Volumen (abs.) V(Im) des bei Rotation der Kurve um die Im-Achse entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(Re) des bei Rotation der Kurve um die Re-Achse entstehenden Körpers
- Mantelfläche (abs.) A(Im) des bei Rotation der Kurve um die Im-Achse entstehenden Körpers
- Statisches Moment M(Re) des Kurvenstücks
- Statisches Moment M(Im) des Kurvenstücks
- Statisches Moment M(Re) des Flächenstücks
- Statisches Moment M(Im) des Flächenstücks
- Statisches Moment M(Imy) des Drehkörpers
- Bogenlänge s der Kurve
• Höhenlininen - Flächenkontur komplexer Funktionen - Variante I
- Realteile komplexer Funktionen der Form w = f(z,p)
- Imaginärteile komplexer Funktionen der Form w = f(z,p)
- Beträge komplexer Funktionen der Form w = f(z,p)
- Höhenlinienverläufen und Flächenkonturen bzgl. derer Imaginärteile Im f(z,p)
- Höhenlinienverläufen und Flächenkonturen bzgl. derer Realteile Re f(z,p)
- Höhenlinienverläufen und Flächenkonturen bzgl. derer Beträge |f(z,p)|
• Höhenlininen - Flächenkontur komplexer Zahlen - Variante II
- Realteile komplexer Funktionen der Form w = f(z,p)
- Imaginärteile komplexer Funktionen der Form w = f(z,p)
- Beträge komplexer Funktionen der Form w = f(z,p)
- Höhenlinienverläufen und Flächenkonturen bzgl. derer Imaginärteile Im f(z,p)
- Höhenlinienverläufen und Flächenkonturen bzgl. derer Realteile Re f(z,p)
- Höhenlinienverläufen und Flächenkonturen bzgl. derer Beträge |f(z,p)|
• Differentialgleichungen komplexer Zahlen
• Vektorfelder von Funktionen komplexer Zahlen
• Konforme Abbildung
• Konforme Abbildung von Ortskurven
- Realteilen Re f(z,p) komplexer Funktionen der Form w = f(z,p) in kartesischen Koordinaten
- Imaginärteilen Im f(z,p) komplexer Funktionen der Form w = f(z,p) in kartesischen Koordinaten
- Beträgen |f(z,p)| komplexer Funktionen der Form w = f(z,p) in kartesischen Koordinaten
- Realteilen Re f(z,p) komplexer Funktionen der Form w = f(z,p) in Polarkoordinaten
- Imaginärteilen Im f(z,p) komplexer Funktionen der Form w = f(z,p) in Polarkoordinaten
- Beträgen |f(z,p)| komplexer Funktionen der Form w = f(z,p) in Polarkoordinaten
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form w = f(z,p) = x(z,p) + iy(z,p) (kartesische Form), sowie durch eine Funktion reeller Zahlen in Parameterform z = h(k,p)
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen, durch Terme der Form x = Re f(k,p) und y = Im g(k,p) (Parameterform), sowie durch eine Funktion reeller Zahlen in Parameterform z = h(k,p)
- Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen, beschrieben durch einen Term der Form w = f(z,p)·cos(z) + if(z,p)·sin(z) (Polarform), sowie durch eine Funktion reeller Zahlen in Parameterform z = h(k,p)
Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen - Scharen von Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen - Untersuchung der Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen - Integrale von Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen - Kurvendiskussion mit Kurven der Real- und Imaginärteile komplexer Funktionen - Rotation von Kurven der Re- und Im.-Teile kompl. Fkt. um die X-Achse (3D) - Rotation von Kurven der Re- und Im.-Teile kompl. Fkt. um die Y-Achse (3D) - Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen - Scharen von Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen - Funktionsparameteranalyse mit Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen - Kurvendiskussion mit Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen - Integrale von Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen - Rotation von Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen um die Re-Achse (3D) - Rotation von Ortskurven parameterhaltiger komplexer Zahlen um die Im-Achse (3D) - Höhenlinien - Flächenkontur komplexer Funktionen - Variante I - Höhenlinien - Flächenkontur komplexer Funktionen - Variante II - Differenzialgleichungen komplexer Zahlen - Differenzialgleichungen komplexer Zahlen - Interaktiv - Vektorfelder von Funktionen komplexer Zahlen - Konforme Abbildung - Konforme Abbildungen von Ortskurven - Raumkurven komplexer Funktionen (3D) - Komplexe Funktionen (3D) - Einheitskreis komplexer Zahlen - Schreibweisen komplexer Zahlen - Rechnen mit komplexen Zahlen - Addition und Subtraktion komplexer Zahlen - Multiplikation und Division komplexer Zahlen - Taschenrechner für komplexe Zahlen - Funktionen komplexer Zahlen - Komplexes Gleichungssystem
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