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Arbeitsgruppe 4: Inverse Probleme

Sekretariat
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Zimmer 1.041

Adresse
Institut für Angewandte und Numerische Mathematik
Englerstr. 2
D-76131 Karlsruhe

Email: agip-sekretariat@ianm.kit.edu

Öffnungszeiten:
Montag - Freitag 11:00-12:00 und 13:00-15:00 Uhr

Tel.: 0721 608 42051

Fax.:

Höhere Mathematik III für die Fachrichtungen Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Bioingenieurwesen und das Lehramt Maschinenbau (Wintersemester 2010/11)

Dozent: PD Dr. Frank Hettlich
Veranstaltungen: Vorlesung (1314), Übung (1315)
Semesterwochenstunden: 4+2
Hörerkreis: Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Bioingenieurwesen und das Lehramt Maschinenbau (3. Semester)


Termine
Vorlesung: Mittwoch 8:00-9:30 Fasanengarten-Hörsaal
Donnerstag 15:45-17:15 Fasanengarten-Hörsaal
Übung: Freitag 9:45-11:15 Gerthsen-Hörsaal
Dozenten
Dozent PD Dr. Frank Hettlich
Sprechstunde: Mittwoch 10:30-12:00 Uhr und nach Vereinbarung
Zimmer 1.042 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: frank.hettlich@kit.edu
Übungsleiter Dipl.-Math. Marc Mitschele
Sprechstunde:
Zimmer 3A-11.2 Allianz-Gebäude (05.20)
Email: marc.mitschele@kit.edu

Inhalt

Die Themen in diesem Semester sind:

  • Differentialrechnung im \mathbb{R}^n
  • Das Gebietsintegral
  • Vektoranalysis
  • Partielle Differentialgleichungen
  • Fouriertheorie
  • Einführung in die Stochastik

Zur Vorlesung HM3 wird ein Saaltutorium angeboten, das immer montags von 17.30 bis 19.00 Uhr im Gerthsen-Hörsaal stattfinden wird. Das Saaltutorium startet in der zweiten Vorlesungswoche.
Im Saaltutorium sollen die Aufgaben des aktuellen Übungsblattes in Gruppen bearbeitet werden.
Des weiteren können Sie während des Saaltutoriums Ihre Fragen zum Übungsblatt, zur Übung oder Vorlesung an die anwesenden Tutoren und Mitarbeiter richten. Tutorien in Kleingruppen wie in HM1 und HM2 wird es nicht geben.

Das Testat

Für die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen erhalten Sie ein Übungstestat.

Um das Testat zu bekommen, müssen Sie folgende Bedingungen erfüllen:

  • Sie erreichen bei den Übungsblättern 1 bis 12 insgesamt mindestens 150 Punkte. Das sind 25% der insgesamt erreichbaren Punkte.
  • Sie bekommen zusätzlich bei 10 dieser Übungsblätter jeweils mindestens 5 Punkte.

Übungsblätter

In jeder Semesterwoche wird ein neues Übungsblatt mit je 5 Aufgaben herausgegeben. Bei jeder Aufgabe können Sie maximal 10 Punkte erhalten. Ihre Lösungen zu den Übungsblättern müssen Sie bis zum Abgabetermin in die gekennzeichneten blauen Einwurfkästen bei Seminarraum Z1 im Zähringerhaus (Geb. 01.85, Fritz-Erler-Str. 1-3) einwerfen.

Für die Korrektur Ihrer Lösungen ist eine Einteilung in Abgabegruppen nötig.
Die Einteilung erfolgt dadurch, dass Sie sich zufällig eine Zahl/Gruppennummer zwischen 1 und 14 wählen. Merken Sie sich diese Zahl über das Semester, z.B. indem Sie sie auf das HM3-Skript schreiben. Bitte geben Sie dann während des Semesters Ihre Lösungen immer unter dieser Gruppennummer ab.

Wir möchten die Bildung von Lerngruppen unterstützen: Sie können (und sollen) die Übungsaufgaben zu zweit bearbeiten und abgeben. Abgaben in Dreiergruppen waren zunächst nicht vorgesehen.
Unter folgenden Bedingungen können Sie jedoch in Dreiergruppen abgeben:

  • Sie melden Ihre Dreiergruppe unter Angabe der Namen und Matrikelnummern an Herrn Mitschele oder Herrn Hettlich.
  • Die Dreiergruppe bleibt über das gesamte Semester bestehen und gibt immer unter derselben Gruppennummer ab.

Hier finden Sie im Semester aktuelle Informationen zu den Übungsaufgaben.

Bitte beachten Sie: Die Übungsblätter werden einen Tag vor dem offiziellen Ausgabedatum freigeschaltet. Die zugehörigen Lösungen erscheinen einen Tag nach dem offiziellen Abgabetermin.
Die zugehörigen Links sind zwar vorhanden, sind aber solange nicht hinterlegt.

BlattLösungAusgabeAbgabe SelbsttestsThemen
Blatt 1 Lösung 1 22.10.2010 28.10.2010 test212@iag1|Test 12 (HM 2) mehrdimensionale Differentialrechnung, exakte Dgln
Blatt 2 Lösung 2 29.10.2010 04.11.2010 test301@iag1|Test 1 Eulerscher Multiplikator, implizit definierte Funktionen
Blatt 3 Lösung 3 04.11.2010 11.11.2010 test302@iag1|Test 2 Extremalstellen, Lagrange Multiplikatoren
Blatt 4 Lösung 4 11.11.2010 18.11.2010 test303@iag1|Test 3 mehrdimensionale Integration, Fubini, Transformationssatz
Blatt 5 Lösung 5 18.11.2010 25.11.2010 test304@iag1|Test 4 Transformationssatz, Kurven, Kurvenintegrale
Blatt 6 Lösung 6 25.11.2010 02.12.2010 test305@iag1|Test 5 Potential, Flächen, Flächenintegrale
Blatt 7 Lösung 7 02.12.2010 09.12.2010 test306@iag1|Test 6 Satz von Gauß, Satz von Stokes
Blatt 8 Lösung 8 09.12.2010 16.12.2010 test307@iag1|Test 7 Stokes, Operatoren in anderen Koordinaten, lineare PDgl-Typen, Charakteristikenverfahren
Blatt 9 Lösung 9 16.12.2010 13.01.2011 test308@iag1|Test 8 Telegraphen-, Wellen- und Wärmeleitungsgleichung, Dirichletproblem
Blatt 10 Lösung 10 13.01.2011 20.01.2011 test309@iag1|Test 9 Eigenwertproblem, Funktionsfortsetzung, Fourierkoeffizienten, Skalarprodukt, orth. Projektion
Blatt 11 Lösung 11 20.01.2011 27.01.2011 test310@iag1|Test 10 Parsevalsche Identität, Fourierreihen
Blatt 12 Lösung 12 27.01.2011 03.02.2011 test311@iag1|Test 11 Stochastik: Laplaceexperiment, Eigenschaften von W'Maßen, bedingte W'keit, totale W'keit
Blatt 13 Lösung 13 03.02.2011 10.02.2011 test312@iag1|Test 12 Bernoulliexperiment, Verteilungsfunktionen, Erwartungswerte und Varianzen

Rückgabe der korrigierten Übungsblätter

Die Rückgabe der korrigierten Übungsblätter erfolgt über die Kästen gegenüber von Zimmer 4C-20.2 (Allianzgebäude).
Die Korrektur der Übungsblätter dauert in der Regel eine Woche. Sollten Sie Ihr Übungsblatt nach einer Woche nicht im Kasten mit Ihrer Gruppennummer finden, kann das verschiedene Ursachen haben:

  • das Blatt liegt versehentlich in einem Kasten mit der falschen Gruppennummer,
  • einer Ihrer Kommilitonen hat das Blatt für Sie mitgenommen,
  • verschiedene Korrektoren waren an der Korrektur einer Gruppe beteiligt und bei einem hat sich die Korrektur verzögert,
  • o.ä.

In einem solchen Fall wenden Sie sich am besten im Saaltutorium an den Übungsleiter/Dozenten, da dann die Tutoren/Korrektoren vor Ort sind und sich somit die Angelegenheit am schnellsten klären lässt.

Saalübung

Hier finden Sie die Aufgaben, die in der Saalübung vorgerechnet werden.
Die Übungsaufgaben werden jeweils donnerstags vor der zugehörigen Übung freigeschaltet (der zugehörige Link wird evtl. schon vorher angezeigt).

Aufgaben Material
1.Übung
2.Übung Dreiblättrige Kleeblattkurve zu ÜB 2, A5.
3.Übung
4.Übung A2 b): 3-blättriges Kleeblatt 5-blättriges Kleeblatt A2 c): Schnecke
Quadratbohrer: Bild , auf Youtube: Animation
5.Übung Skizze: Vivianischer Körper
6.Übung Maple-Worksheet: Flächen Zum Ansehen: Galerie
7.Übung Physikalische Motivation zum Satz von Gauß
8.Übung Ausnahmsweise gibt's hier die 8. Übung. Bei Aufgabe 3 (Aufgabenblatt) sollte  \frac{y}{x} anstatt  \frac{y}{u} stehen.
9.Übung Offene Punkte/Aufgabe 3
10.Übung
11.Übung Maple-Worksheet: Fourierreihen zum Selberplotten
12.Übung Hier finden Sie die 12. Übung.
13.Übung

Maple - Worksheets

Parallel zu den Inhalten der HM-Vorlesung bzw. des Lehrbuchs stehen Maple-Arbeitsblätter zur Verfügung. Sie können sich die einzelnen Worksheets im html Format ansehen oder die entsprechenden ".mw" Dateien runterladen.

Prüfung

Die Klausur im Frühjahr 2011 findet am Samstag, den 12.03.2011, statt. Weitere Informationen zu dieser Klausur werden rechtzeitig und auf geeignete Weise bekannt gegeben.

Nach jedem Semester bieten wir die Klausur Höhere Mathematik III an (normalerweise im August und im Februar/März).

In der Klausur sind folgende Hilfsmittel zulässig:

  • die HM-Skripte inklusive Notizen, aber ohne eingeklebte Seiten,
  • eine Formelsammlung,
  • ein gebundenes mathematisches Werk.

Bei den letzten beiden Punkten ist zu beachten: Werke ohne ISBN müssen spätestens am Tag vor der Prüfung durch einen der Prüfer abgezeichnet worden sein (in die Sprechstunde kommen).

Nicht zulässig sind: Elektronische Hilfsmittel (Taschenrechner, etc.), Klausursammlungen u.ä. sowie lose oder eingeklebte Zettel.