10. Funktionentheorie
10.1. Komplexe Differenzierbarkeit
Analytische (= holomorphe) Funktionen als komplex differenzierbare
Funktionen,
Zusammenhang mit reeller Differenzierbarkeit (Cauchy-Riemannsche
Differentialgleichungen
und Ableitung als Drehstreckung)
10.2. Potenzreihen
Summen von Potenzreihen sind im Konvergenzkreis analytisch und jede
analytische Funktion
ist lokal als Summe einer Potenzreihe darstellbar, Nullstellen
analytischer
Funktionen,
Identitätssatz für analytische Funktionen
10.3. Umkehrfunktionen
Der Logarithmus im Komplexen, analytische Fortsetzung, Riemannsche
Flächen, aus dem
Logarithmus abgeleitete Funktionen (z.B. Potenzfunktion)
10.4. Komplexe Integration, Integralsatz und -formel von Cauchy
Definition des komplexen Kurvenintegrals, Cauchyscher Integralsatz
(über Wegunabhängigkeit)
und Cauchysche Integralformel (gibt Wert in einem Punkt aus Werten
auf einer Kurve um den
Punkt herum)
10.5. Laurentreihen und Residuenkalkül
Gebiete mit Löchern, Begriff des Residuums, Residuensatz,
Klassifizierung
von isolierten
Singularitäten, Laurentreihen, Berechnung von Integralen mit dem
Residuenkalkül
10.6. Konforme Abbildungen
Definition und Beispiele, Möbiustransformationen und Kreistreue,
zweidimensionale Strömungen.
Warum fliegt ein Flugzeug?
11. Funktionalanalysis
11.1. Metrische Räume
Definitionen und Beispiele, Begriff der Konvergenz, Cauchy-Folgen,
vollständige metrische Räume
und Vervollständigung, offene und abgeschlossene Mengen, Begriff
der Stetigkeit
11.2. Normierte Räume und Banachräume
Definitionen und Beispiele, Vervollständigung von normierten
Räumen,
Banachräume, Isometrien
und isometrische Isomorphismen, stetige und beschränkte lineare
Operatoren, Norm eines Operators,
invertierbare Operatoren, Spektrum und Eigenwerte, Resolvente
11.3. Räume mit Skalarprodukt und Hilberträume
Definitionen und Beispiele, Cauchy-Schwarzsche Ungleichung,
Winkelmessung
und Orthogonalität,
Satz des Pythagoras, Hilberträume, Isometrien und isometrische
Isomorphismen
11.4. Orthonormalbasen und Fourierreihen
Orthogonale und orthonormale Familien und Basen, separable
Hilberträume,
es gibt genau einen
unendlichdimensionalen separablen Hilbertraum, Schmidtsches
Orthogonalisierungsverfahren,
Legendresche, Hermitesche und Laguerresche Polynome, das orthogonale
System der trigonometrischen
Funktionen, Fourierkoeffizienten und Fourierreihen, das Problem der
besten Approximation,
Besselsche Ungleichung und Parsevalsche Gleichung, punktweise
Konvergenz
von Fourierreihen
und verwandte Probleme
11.5. Beschränkte Operatoren in Hilberträumen
Lineare Funktionale, Darstellungssatz von Riesz, adjungierter Operator,
selbstadjungierte, unitäre
und normale Operatoren, Begriff der unitären Äquivalenz,
endlichdimensionale und kompakte
Operatoren, Hilbert-Schmidtsche Operatoren, Fredholmsche Alternative,
Diagonalisierbarkeit
von kompakten selbstadjungierten Operatoren, Fredholmoperatoren und
Index
11.6. Unbeschränkte Operatoren in Hilberträumen
Rolle des Definitionsgebiets, Fortsetzung von Operatoren, adjungierter
Operator,
selbstadjungierte, symmetrische und wesentlich selbstadjungierte
Operatoren,
Spektrum und seine Teile bei selbstadjungierten Operatoren,
Spektralsatz,
Exkurs
in die Quantenmechanik:
Hamiltonoperator, Zustände, Schrödingergleichung, Bohrsches
Postulat, Eigenwerte und Energie
von stationären Zuständen, Observable, Heisenbergsche
Unschärferelation,
Quantisierung
12. Wahrscheinlichkeitsrechnung und mathematische Statistik
12.1. Kurzer Abriß der Maßtheorie
Mengensysteme, Maße, meßbare Funktionen, Integral
12.2. Ereignisse und Wahrscheinlichkeiten
Elementarereignisse, Ereignisse, Relationen zwischen Ereignissen,
Wahrscheinlichkeit
von
Ereignissen, verschiedene Beispiele zur Ermittlung von
Wahrscheinlichkeiten,
bedingte
Wahrscheinlichkeiten und Unabhängigkeit von Ereignissen, totale
Wahrscheinlichkeiten
12.3. Zufallsgrößen
Definition der Zufallsgröße, Verteilungsfunktion und
Dichtefunktion,
spezielle diskrete
Verteilungen: Zweipunktverteilung, Binomialverteilung, geometrische
Verteilung,
Poissonverteilung, spezielle stetige Verteilungen: Gleichverteilung,
Exponentialverteilung,
Normalverteilung
12.4. Verteilungsparameter von Zufallsgrößen
Erwartungswert, Momente, Varianz, Tschebyscheffsche Ungleichung
12.5. Grenzwertsätze
schwaches Gesetz der großen Zahlen von Bernoulli, die
verschiedenen
Konvergenzbegriffe,
starkes Gesetz der großen Zahlen von Kolmogoroff, zentraler
Grenzwertsatz
12.6. Stichproben und Schätzungen
Grundprobleme der mathematischen Statistik, Stichproben und
Schätzfunktionen,
Beurteilung von Schätzfunktionen (Erwartungstreue, Konsistenz,
wirksamste Schätzfunktion,
Ungleichung von Rao-Cramer), Konstruktion von Schätzfunktionen
(Momentenmethode,
Maximum-Likelihood-Methode), Konfidenzintervalle
12.7. Tests
Einige für Tests bedeutsame Verteilungen (Chi-Quadrat, Studentsche
t-Verteilung,
Fischersche F-Verteilung), Chi-Quadrat-Anpassungstest, t-Test, F-Test