T973 – Mathematik 3 für Informations- und Kommunikationstechnik

Modul
Mathematik 3 für Informations- und Kommunikationstechnik
Mathematics 3 for Information and Communication Technology
Modulnummer
T973
Version: 0
Fakultät
FDIT: Fakultät Digitale Transformation
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche

Prof. Dr. rer. nat. habil. Konrad Schöbel
konrad.schoebel@htwk-leipzig.de

Dozierende

Prof. Dr. rer. nat. habil. Konrad Schöbel
konrad.schoebel@htwk-leipzig.de

Sprache(n)

Deutsch
in "Mathematik 3 (für IKT)"

ECTS-Leistungspunkte

5.00 ECTS-Punkte

Workload

125 Stunden

Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung | 1.00 SWS Praktikum)

Selbststudienzeit

50.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)

Prüfungsvorleistung Beleg
in "Mathematik 3 (für IKT)"

Prüfungsleistung(en)

Prüfung mündliches Fachgespräch als Videokonferenz
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 25 Minuten | Wichtung: 100%
in "Mathematik 3 (für IKT)"

Lehr- und Lernformen

Lehrformen

  • Vorlesungen
  • Übungen
  • Praktikum am Computer

Lernformen

  • Nacharbeiten der Begleitmaterialien
  • Bearbeiten von Übungsaufgaben
  • Bearbeiten interaktiver Online-Aufgaben
  • Lehrbücher lesen
  • Lehrvideos schauen
Medienform
  • Präsentation
  • Vorlesungsmitschnitte
  • Tafelbilder
  • Skript
  • Notebooks
  • interaktive Online-Aufgaben
Lehrinhalte/Gliederung
  • lineare gewöhnliche Differenzialgleichungen
    • 1. Ordnung: Trennung der Variablen, Variation der Konstanten
    • 2. Ordnung: harmonischer Oszillator, frei und harmonisch getrieben
    • höhere Ordnung: Reduktion auf Systeme 1. Ordnung
    • Anfangs- und Randwertprobleme
  • Systeme linearer gewöhnlicher Differenzialgleichungen
  • nichtlineare gewöhnliche Differenzialgleichungen
    • 1. Ordnung: Richtungsfeld, Trennung der Variablen
    • höhere Ordnung: lineare Näherung
    • Existenz und Eindeutigkeit, Satz von Picard-Lindelöf
  • Funktionen mehrerer Veränderlicher
  • partielle Ableitung, Jacobi- und Hesse-Matrix, Extremwertaufgaben mit und ohne Nebenbedingungen
  • mehrdimensionale Integrale, Kurven-, Flächen- und Volumenintegrale, Koordinatentransformation
  • Ausblick: partielle Differenzialgleichungen
Qualifikationsziele

Die Studierenden demonstrieren, dass sie die in den Lehrinhalten aufgeführten, grundlegenden Konzepte der Analysis einfacher dynamischer Systeme sowie mehrdimensionaler reeller Funktionen verstanden haben und anwenden können, indem sie:

  • Definitionen, Eigenschaften und geometrische Deutungen mit eigenen Worten korrekt erklären,
  • Definitionen und Eigenschaften an Beispielen überprüfen sowie an Gegenbeispielen widerlegen,
  • eigene Beispiele und Gegenbeispiele finden,
  • Rechenoperationen ausführen, Rechenregeln anwenden und überprüfen sowie deren Gültigkeit begründen,
  • Lösungsalgorithmen für grundlegende Problemstellungen erläutern, auf Beispiele anwenden sowie deren Korrektheit begründen,
  • einfache eindimensionale dynamische Systeme durch entsprechende Differenzialgleichungen modellieren und deren zeitliche Entwicklung untersuchen,
  • mehrdimensionale funktionale Zusammenhänge durch entsprechende reelle Funktionen beschreiben sowie qualitativ und quantitativ analysieren.

Darüber hinaus schulen die Studierenden folgende überfachliche Fähigkeiten:

  • logisches Denkvermögen
  • ˆsprachliche Korrektheit und Präzision
  • Auffassungsgabeˆ
  • Fähigkeit, sich in komplexe Sachverhalte hineinzudenken
  • Abstraktionsvermögen
  • analytische Fähigkeiten
  • Problemlösefähigkeit
  • Hartnäckigkeit und Ausdauer
Zulassungsvoraussetzung
Keine
Empfohlene Voraussetzungen
  • Mathematik 1
  • Mathematik 2
Literaturhinweise

keine Angabe

Aktuelle Lehrressourcen

keine

Hinweise
Keine Angabe
Verwendbarkeit

Bachelorstudiengänge Ingenieurswissenschaften