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7740f0147f
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@ -83,5 +83,5 @@ Das Verfahren ist also:
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Alternativ kann man auch in einer angepassten LR-Zerlegung direkt die
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Anzahl an Zeilenvertauschungen zählen. Dann benötigt man $P$ nicht mehr.
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Ist die Anzahl der Zeilenvertauschungen ungerade, muss das Produkt
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Ist die Anzahl der Zeilenvertauschungen ungerade, muss das Produkt
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der $r_ii$ negiert werden.
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@ -1,6 +1,6 @@
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\section*{Aufgabe 2}
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\paragraph{Voraussetzung:}
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\paragraph{Voraussetzung:}
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Gegeben sei eine Funktion $F$:
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\begin{align*}
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F: \mathbb{R} &\rightarrow [-1, 1]\\
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@ -32,23 +32,23 @@ Sei $0 \leq x < y \leq 1$. Dann folgt:\marginnote{Teil 2: $F$ ist auf $[0,1]$ ei
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\end{align}
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Da $F|_{[0,1]}$ eine Selbstabbildung und eine Kontraktion ist und
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offensichtlich $[0,1]$ abgeschlossen ist, greift der
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offensichtlich $[0,1]$ abgeschlossen ist, greift der
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Banachsche Fixpunktsatz. Es folgt direkt, dass auch für alle $x \in [0,1]$
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die Folge $(x)_k$ gegen den einzigen Fixpunkt $x^*$ konvergiert.
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\end{proof}
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\subsection*{Anmerkung}
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Um zu zeigen, dass es genau einen Fixpunkt $x^*$ in $(0,1)$ gibt,
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braucht man den Banachschen Fixpunktsatz nicht. Nur um zu zeigen,
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Um zu zeigen, dass es genau einen Fixpunkt $x^*$ in $(0,1)$ gibt,
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braucht man den Banachschen Fixpunktsatz nicht. Nur um zu zeigen,
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dass die Fixpunktiteration auf für jedes $x \in \mathbb{R}$ gegen
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diesen Fixpunkt $x^*$ konvergiert, braucht man ihn.
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So kann man die existenz eines Fixpunktes zeigen:
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Offensichtlich ist $F(0) \neq 0$ und $F(1) \neq 1$, also ist der
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Offensichtlich ist $F(0) \neq 0$ und $F(1) \neq 1$, also ist der
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Fixpunkt - falls vorhanden - in $(0,1)$. $F$ ist in $(0,1)$ stetig
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und streng monoton fallend. Da auch $-x$ in $(0,1)$ streng monoton
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fallend ist, folgt, dass $\cos(x) - x$ in $(0,1)$ streng monoton
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fallend ist, folgt, dass $\cos(x) - x$ in $(0,1)$ streng monoton
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fallend ist.
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$x=0 \Rightarrow \cos(x) - x = \cos(0) - 0 = 1$
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@ -36,11 +36,11 @@ ist. Wenn diese nun auf $N$ Intervalle aufgepflittet wird gilt folgendes:
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\end{align}
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$\sum_{i=1}^{N-1} f(a + i \cdot h)$ steht für die Grenzknoten
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(deshalb werden sie doppelt gezählt). Von den Grenzknoten gibt es
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insgesamt $N-2$ Stück, da die tatsächlichen Integralgrenzen $a$ und $b$
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(deshalb werden sie doppelt gezählt). Von den Grenzknoten gibt es
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insgesamt $N-2$ Stück, da die tatsächlichen Integralgrenzen $a$ und $b$
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nur einmal in die Berechnung mit einfließen.
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$\sum_{l=0}^{N-1} f(a + \frac{1}{2} \cdot h + l \cdot h)$ sind die jeweiligen
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$\sum_{l=0}^{N-1} f(a + \frac{1}{2} \cdot h + l \cdot h)$ sind die jeweiligen
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mittleren Knoten der Intervalle. Davon gibt es $N$ Stück.
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\subsection*{Teilaufgabe c)}
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@ -18,12 +18,12 @@ $c_1 = 0$ nicht die Gauss-Quadratur sein kann (Satz 31), kommt nur Ordnung $p=4$
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und $p=5$ in Frage.
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In dieser Aufgabe sind nur die symmetrischen QF, also die von Ordnung
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$p=4$ explizit anzugeben. Für die QF von Ordnung $p=5$ hätte man nur
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$p=4$ explizit anzugeben. Für die QF von Ordnung $p=5$ hätte man nur
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die Gewichte in Abhängigkeit der Knoten darstellen müssen und
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eine Bedinung nur an die Knoten herleiten müssen.
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\subsection*{Ordnung 4}
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Es gilt $g(x) = c$ für eine Konstante $c$, da $\text{Grad}(g(x))=0$ ist.
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Es gilt $g(x) = c$ für eine Konstante $c$, da $\text{Grad}(g(x))=0$ ist.
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Also ist \ref{a3} gleichbedeutend mit:
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\begin{align}
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\int_0^1 M(x) \cdot c \mathrm{d}x &= 0 \\
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@ -56,7 +56,7 @@ Aus $c_1 = 0 $ folgt, dass $c_3 = 1$ ist. Außerdem muss $c_2 = \frac{1}{2} $ se
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Es handelt sich um die aus der Vorlesung bekannte Simpsonregel.
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\subsection*{Ordnung 5}
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Es gilt $g(x) = ax+c$ für Konstanten $a \neq 0, c$, da $\text{Grad}(g(x))=1$ ist.
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Es gilt $g(x) = ax+c$ für Konstanten $a \neq 0, c$, da $\text{Grad}(g(x))=1$ ist.
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Also ist \ref{a3} gleichbedeutend mit:
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\begin{align}
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\int_0^1 M(x) \cdot (ax+c) \mathrm{d}x &= 0 \\
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@ -28,10 +28,10 @@
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\title{Numerik Klausur 2{} - Musterlösung}
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\makeatletter
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\AtBeginDocument{
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\hypersetup{
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\hypersetup{
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pdfauthor = {Felix Benz-Baldas, Martin Thoma, Peter Merkert},
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pdfkeywords = {Numerik, KIT, Klausur},
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pdftitle = {\@title}
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pdfkeywords = {Numerik, KIT, Klausur},
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pdftitle = {\@title}
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}
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\pagestyle{fancy}
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\lhead{\@title}
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