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Stephan Kulla

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  • How to compare infinite sets of natural numbers, so that proper subsets are also strictly smaller than their supersets

    Published on 15.06.2012

    Are there really as many rational numbers as natural numbers? You might answer “Yes” but a better answer would be “It depends on the underlying order relation you use for comparing infinite sets”. In my opinion there really is no reason why we should consider Cantors characterization of cardinality as the only possible one and there is also a total order relation for countable sets where proper subsets are also strictly smaller than their supersets. In this article I want to present you one of them.

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  • Alternative formulations of the completeness axiom for real and complex numbers

    Published on 12.06.2012

    In the last weeks I thought a lot about calculus and meanwhile I found some alternative ways to formulate the completeness axiom of real or complex numbers. You might already know the concept of Cauchy completeness or Dedekind completeness. But this article will provide new forms of completeness and therefore new ways to look on real or complex numbers.

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  • How to proof the convergence of functions without knowing the limit

    Published on 12.06.2012

    How can someone show the existences of a limit without determining its actual value or without even providing a way to constructe the limit? Also imagine that you want to find a direct instead of an indirect proof.

    I found a way by transfering the concept of Cauchy sequences to functions. Are you interested? Read the article!

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  • Eine Herleitung der Taylorreihe bzw. der Taylorpolynome

    Published on 09.06.2012

    Die Taylorreihe die Taylorpolynome sind wesentliche Hilfsmittel in Mathematik und Naturwissenschaften. Mit ihnen können Funktionen untersucht, komplizierte Formeln vereinfacht oder Funktionswerte approximiert werden. Kein Wunder, dass viele Studenten ihnen schon früh in ihrem Studium begegnen.

    Doch wie kommt man auf diese Taylorreihe? Schließlich wird die Taylor-Formel Herrn Brook Taylor doch nicht einfach so auf sein Papier gefallen sein, wie Newton der Apfel auf dem Kopf. Welche Gedanken führten ihn zu seiner berühmten Formel? In diesem Artikel will ich eine mögliche Erklärung für diese Frage liefern.

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  • Bachelorarbeit zur ε-ungefähren Analysis

    Published on 30.01.2012

    Die „ε-ungefähre Analysis“ ist eine alternative Theorie der Analysis, die ich im Rahmen der Bachelorarbeit in Mathematik entwickelt habe. Das Besondere an ihr: In dieser Theorie ist es möglich auszudrücken, wann zwei Zahlen ungefähr gleich sind. Das erweitert nicht nur das klassische Konzept, welches nur Gleichheit und Nichtgleichheit von Zahlen kennt, sondern bietet auch eine völlig neue Sichtweise auf die Analysis. Konzepte wie Grenzwert, Stetigkeit und Differenzierbarkeit können dann neu und aus meiner Sicht intuitiver formuliert werden.

    Gleichzeitig ist die Theorie nicht schwer zu verstehen und ich habe mich insbesondere darum bemüht, die Bachelorarbeit so zu schreiben, dass die dargestellte Theorie möglichst schnell und einfach verstanden werden kann. Studenten ab dem 2. Semester sollten diese Arbeit ohne große Probleme lesen können.

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  • Zusammenfassung Topologie

    Published on 20.11.2011

    In diesem Artikel fasse ich wesentliche Begriffe und Definitionen zur Topologie zusammen. Er ist während meiner Tutortätigkeit entstanden.

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  • Eigenschaften injektiver und surjektiver linearer Abbildungen

    Published on 17.05.2011

    Lineare Abbildungen ist wesentliches Thema der Linearen Algebra und ein wichtiges Konzept für die gesamte Mathematik. Wenn eine lineare Abbildung zwischen zwei endlichdimensionalen Vektorräumen abbildet und wenn sie surjektiv oder injektiv ist, dann besitzt sie viele schöne Eigenschaften, wobei die meisten sogar äquivalent zur Surjektivität bzw. Injektivität sind.

    In diesem Artikel habe ich alle diese Eigenschaften in einer Grafik zusammengefasst, ideal also, wenn du dir einen Überblick zu linearen Abbildungen verschaffen möchtest.

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  • Entwicklung eines Beweises in Minlog

    Published on 15.05.2011

    Hast du schon einmal einen mathematischen Beweis in einem logischen Kalkül geführt? In einer formalen Sprache also, die nur bestimmte fundamentale Beweisschritte zulässt? Ein Beweis von selbst „trivialen“ Aussagen kann da schnell recht lang werden!

    Für das Seminar „Rechnerischer Gehalt von Beweisen“ habe ich einen solchen Beweis in Minlog geschrieben. Minlog ist ein in der Programmiersprache Scheme geschriebenes Beisführungsprogramm und wird maßgeblich an der LMU entwickelt. Die von mir bewiesene Aussage lautete: Jede injektive Abbildung der Menge {1,2..n} in sich selbst ist surjektiv. Auch wenn diese Aussage einfach erscheint, ich musste über 600 Code-Zeilen dafür schreiben!

    Aber wo liegt der Vorteil in einer solch umständliches Beweisführung? Ein Vorteil ist, dass in Minlog geführte Beweise weiterverwendet werden können. So konnte ich aus meinem Beweis automatisch ein Programm extrahieren, welches Urbilder einer injektiven Abbildung {1..n} in sich selbst ermittelt. Aber schau dir doch die PDF zu meiner Arbeit an ;-)

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  • Wie kann man beweisen, dass ein Raum vollständig ist?

    Published on 11.02.2011

    Wie kannst du beweisen, dass ein gegebener Raum vollständig oder nicht vollständig ist. Hierzu gibt es jeweils zwei Beweisverfahren, dich ich in diesem Artikel zusammengefasst habe.

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  • Wie kann man beweisen, dass eine Menge offen bzw. abgeschlossen ist?

    Published on 11.02.2011

    Es gibt viele Wege Abgeschlossenheit und Offenheit von Mengen in der Mathematik zu zeigen. In diesem Artikel habe ich diese zusammengefasst und Beispiele für die einzelnen Beweisverfahren gegeben.

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  • Kochrezepte zur Extremstellenberechnung für Funktionen mit mehreren Variablen

    Published on 02.02.2011

    In diesem Artikel zeige ich dir wie du Extremstellen von Funktionen mit mehreren Variablen berechnen kannst. Dabei zeige ich dir den allgemeinen Lösungsweg zur Extremstellenberechnung einmal mit und einmal ohne Nebenbedingungen.

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  • Erklärungen zu den Vektorräumen linearer Abbildungen

    Published on 05.01.2011

    In diesem Artikel erkläre ich den Vektorraum aller linearer Abbildungen zwischen zwei Vektorräumen und wieso Abbildungen wieder als Vektoren aufgefasst werden können.

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  • Zusammenhängende Mengen: Eigenschaften und Beweise

    Published on 06.12.2010

    In diesem Artikel fasse ich die Eigenschaften zusammenhängender Mengen und Räume zusammen und zeige dir, wie du beweisen kannst, dass eine Menge bzw. ein Raum zusammenhängend ist. Außerdem erkläre ich den Begriff der Zusammenhangskomponente und bringe Beispiele für diesen Begriff.

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  • Kompakte Menge: Eigenschaften und Beweise

    Published on 22.11.2010

    Kompakte Mengen haben für die mathematische Theorie viele nützliche Eigenschaften. Hier erfährst du, welche es sind und wie du beweisen kannst, dass eine Menge oder ein Raum kompakt sind.

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