Höhere Mathematik Aufgaben und Lösungen Band 2

Die Aufgabensammlung ist bis auf wenige Verweise unabhängig vom zugehörigen Lehrbuch nutzbar. Die Aufgabenstellungen reichen von einfachen Fragen zur Gewöhnung an neue Begriffe bis hin zu wirklichen Herausforderungen. Durch die ausführlichen Lösungen sind die Bände auch zum Selbststudium geeignet.Band 3 beinhaltet 1017 Aufgaben zu den Themen: Differentialrechnung auf Mannigfaltigkeiten, Inhaltsbestimmung von Mengen, Begriff des Integrals, Berechnung von Integralen, Integration auf Mannigfaltigkeiten, Gewöhnliche Differentialgleichungen, Dynamische Systeme, Integraltransformationen, Grundlagen der Stochastik, Anwendung stochastischer Methoden, Funktionentheorie.Prof. Spindler erhielt für sein Projekt "Holistische Lehre und forschendes Lernen in der Mathematik", aus dem sein Lehrbuch und die Aufgabenbände hervorgegangen sind, den hochdotierten Hessischen Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre 2022. 

Dieses einzigartige Buch, das mit der Einführung des Mengenbegriffs beginnt und mit dem Beweis des Riemannschen Abbildungssatzes endet, spannt einen riesigen Bogen über verschiedene grundlegende mathematische Disziplinen: Lineare und multilineare Algebra, Topologie, Analysis, Differentialgleichungen, Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung, Funktionentheorie und vieles mehr. Dabei ist das Ziel nicht, eine möglichst große Stoffmenge enzyklopädisch abzuhandeln, sondern ein solides und tragfähiges Grundlagenwissen in mathematischen Schlüsseldisziplinen zu vermitteln, auf dem eine spätere Einarbeitung in mathematische Spezialfächer und Anwendungsgebiete problemlos aufbauen kann. Es wird gleichermaßen Wert auf die Förderung begrifflichen Verständnisses und auf die Vermittlung von Rechentechniken gelegt. Allgegenwärtige algebraische, ordnungstheoretische und topologische Strukturen werden systematisch herausgearbeitet, und numerische Aspekte sind durchgängig in die Darstellung integriert. Auch der physikalische Gehalt mathematischer Begriffsbildungen und Sätze wird erläutert.Propädeutisches Material (mengentheoretische und aussagenlogische Grundlagen, Zahlbereiche, elementare Kombinatorik, Elementargeometrie) ist in separate Kapitel ausgegliedert. Der Schulstoff wird behutsam, aber von einer höheren Warte aus rekapituliert, was den Übergang von der Schule zur Hochschule erleichtert und anhand bekannten Materials an die Strenge mathematischer Begriffsbildungen gewöhnt. Auf dieser Grundlage werden dann die Lineare Algebra und die Analysis unter Berücksichtigung sowohl arithmetischer als auch geometrischer Aspekte entwickelt. Die Kraft dieser Theorien wird anschließend in diversen Kapiteln über speziellere mathematische Disziplinen entfaltet. Das Buch führt frühzeitig an abstrakte Sichtweisen und weitgehende Verallgemeinerungen heran, wenn dadurch das begriffliche Verständnis erleichtert wird (frühe Einführung topologischer Grundbegriffe, weitgehend koordinatenfreie Behandlung von Funktionen in mehreren Variablen, Bereitstellung differentialgeometrischer und maß-theoretischer Grundlagen). Das Buch macht keinerlei Kompromisse hinsichtlich mathematischer Strenge; sämtliche Aussagen werden bewiesen, und der Verfasser scheut sich auch nicht, "unbequeme" Begriffe einzuführen und "schwierige" Sätze zu behandeln. Durch seinen didaktisch geschickten Aufbau ist das Buch dennoch gut lesbar. Viele motivierende Erläuterungen, durchgerechnete Beispiele sowie aussagekräftige Abbildungen, Diagramme, Tabellen und eingerahmte Formeln erleichtern das Verständnis. Das Buch eignet sich daher auch gut zum Selbststudium und als weiterführende Lektüre, die über die Grundvorlesungen weit hinausgeht und daher nicht nach einem oder zwei Semestern ausgedient hat, sondern als Begleiter durch das gesamte Studium dienen kann. Dem trägt die Ausstattung des Buches mit festem Einband und stabiler Bindung Rechnung.Prof. Spindler erhielt für sein Projekt "Holistische Lehre und forschendes Lernen in der Mathematik", aus dem sein Lehrbuch und die Aufgabenbände hervorgegangen sind, den hochdotierten Hessischen Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre 2022.

Die Aufgabensammlung ist bis auf wenige Verweise unabhängig vom zugehörigen Lehrbuch nutzbar. Die Aufgabenstellungen reichen von einfachen Fragen zur Gewöhnung an neue Begriffe bis hin zu wirklichen Herausforderungen. Durch die ausführlichen Lösungen sind die Bände auch zum Selbststudium geeignet.Band 1 beinhaltet 1149 Aufgaben zu den Themen: Mengentheoretische Grundlagen, Grundlegende Strukturen, Kardinalzahlen, Ordinalzahlen, Zahlentheoretische Grundlagen, Arithmetische Grundlagen, Algebraische Grundlagen, Kombinatorische Grundlagen, Lineare Gleichungssysteme, Geometrische Grundlagen, Reelle und komplexe Zahlen, Geometrie und Vektorrechnung, Lineare Algebra, Lineare Abbildungen und Matrizen, Multilineare Abbildungen.Prof. Spindler erhielt für sein Projekt "Holistische Lehre und forschendes Lernen in der Mathematik", aus dem sein Lehrbuch und die Aufgabenbände hervorgegangen sind, den hochdotierten Hessischen Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre 2022.