Begrenzungen
Ein Beispiel für die mathematische Analyse sind Grenzen. Grenzen werden benutzt, um zu sehen, was sehr nahe an den Dingen geschieht. Grenzen können auch verwendet werden, um zu sehen, was passiert, wenn die Dinge sehr groß werden. Zum Beispiel ist 1 n {\darstellungsstil {\frac {1}{n}}}
niemals Null, aber wenn n größer wird, wird 1 n {\darstellungsstil {\frac {1}{n}}}
nahe Null. Die Grenze von 1 n {\darstellungsstil {\frac {1}{n}}}
, wenn n größer wird, ist Null. Gewöhnlich wird gesagt: "Die Grenze von 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}}
, wenn n ins Unendliche geht, ist Null". Es wird als lim n geschrieben → ∞ 1 n = 0 {\darstellungsstil \lim _{n\bis \infty }{\frac {1}{n}}=0}
.
Das Gegenstück wäre 2 × n {\Anzeigestil {2}\mal {n}}
. Wenn der n {\Anzeigestil {n}}
größer wird, geht die Grenze ins Unendliche. Es wird geschrieben als lim n → ∞ 2 × n = ∞ {\Darstellungsstil \lim _{n\bis \infty }{2}\mal {n}=\infty }
.
Das fundamentale Theorem der Algebra lässt sich aus einigen grundlegenden Ergebnissen in komplexerAnalyse beweisen. Es besagt, dass jedes Polynom f ( x ) {\darstellungsstil f(x)}
mit reellen oder komplexen Koeffizienten eine komplexe Wurzel hat. Eine Wurzel ist eine Zahl x, die eine Lösung f ( x ) = 0 {\darstellungsstil f(x)=0}
ergibt. Einige dieser Wurzeln können die gleichen sein.
Differenzialrechnung
Die Funktion f ( x ) = m x + c {\darstellungsstil f(x)={m}{x}+{c}}}
ist eine Zeile. Der m {\Darstellungsstil {m}}
zeigt die Steigung der Funktion und der c {\Darstellungsstil {c}}
zeigt die Position der Funktion auf der Ordinate. Mit zwei Punkten auf der Linie ist es möglich, die Steigung m {\Darstellungsstil {m}}
mit zu berechnen:
m = y 1 - y 0 x 1 - x 0 {\Anzeigestil m={\frac {y_{1}-y_{0}}}{x_{1}-x_{0}}}}
.
Eine Funktion der Form f ( x ) = x 2 {\darstellungsstil f(x)=x^{2}}
die nicht linear ist, kann nicht wie oben berechnet werden. Es ist nur möglich, die Steigung mit Hilfe von Tangenten und Sekanten zu berechnen. Die Sekante verläuft durch zwei Punkte, und wenn sich die beiden Punkte nähern, wird sie zu einer Tangente.
Die neue Formel lautet m = f ( x 1 ) - f ( x 0 ) x 1 - x 0 {\darstellungsstil m={\frac {f(x_{1})-f(x_{0})}{x_{1}-x_{0}}}}
.
Dies wird als Differenzenquotient bezeichnet. Der x 1 {\Anzeigestil x_{1}}
kommt nun näher an x 0 {\Anzeigestil x_{0}}}
. Dies kann mit der folgenden Formel ausgedrückt werden:
f ′ ( x ) = lim x → x 0 f ( x ) - f ( x 0 ) x - x 0 {\darstellungsstil f'(x)=\lim _{x\rechtspfeil x_{0}}{\frac {f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}}}
.
Das Ergebnis wird Ableitung oder Steigung von f am Punkt x {\darstellungsstil {x}} genannt
.
Integration
Bei der Integration geht es um die Berechnung von Flächen.
Das Symbol ∫ a b f ( x ) d x {\displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,\mathrm {d} x} 
wird als "das Integral von f, von a bis b" gelesen und bezieht sich auf die Fläche zwischen der x-Achse, dem Graphen der Funktion f und den Linien x=a und x=b. Der a {\Darstellungsstil a}
ist der Punkt, an dem die Fläche beginnen sollte, und der b {\Darstellungsstil b}
der Punkt, an dem die Fläche endet.