{"id":369,"date":"2023-07-04T11:55:40","date_gmt":"2023-07-04T11:55:40","guid":{"rendered":"https:\/\/mathority.org\/de\/satz-von-de-weierstrass\/"},"modified":"2023-07-04T11:55:40","modified_gmt":"2023-07-04T11:55:40","slug":"satz-von-de-weierstrass","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mathority.org\/de\/satz-von-de-weierstrass\/","title":{"rendered":"Satz von weierstrass"},"content":{"rendered":"<p>In diesem Artikel finden Sie die Definition des Weierstrass-Theorems. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Sie anhand mehrerer Schritt-f\u00fcr-Schritt-\u00dcbungen den Satz von Weierstra\u00df l\u00f6sen, um ihn perfekt zu verstehen. <\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"enunciado-del-teorema-de-weierstrass\"><\/span> Aussage zum Satz von Weierstrass<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p> <strong>Der Satz von Weierstrass besagt, dass eine Funktion, die in einem geschlossenen Intervall stetig ist, in diesem Intervall ein absolutes Maximum und ein absolutes Minimum hat.<\/strong><\/p>\n<p> <span style=\"color:#ff951b\">\u27a4<\/span> <strong>Siehe:<\/strong> <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/mathority.org\/de\/stetige-funktion-kontinuitat-einer-funktion\/\">Was ist eine stetige Funktion?<\/a><\/span><\/p>\n<p> Der Satz von Weierstrass besagt nur, dass es ein Maximum und ein Minimum gibt, es ist jedoch nicht sinnvoll, die Werte dieser Punkte zu berechnen. <\/p>\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/theoreme-de-weierstrass.webp\" alt=\"Satz von Weierstra\u00df\" class=\"wp-image-443\" width=\"299\" height=\"225\" srcset=\"\" sizes=\"auto, \"><\/figure>\n<\/div>\n<p> Beispielsweise ist die oben dargestellte Funktion im Intervall [a,b] stetig und weist in diesem Intervall ein Minimum und ein Maximum auf. Obwohl wir die genauen Koordinaten dieser beiden Punkte nicht kennen k\u00f6nnen, wissen wir, dass die Funktion diese beiden Endpunkte im Intervall hat.<\/p>\n<p> <span style=\"color:#ff951b\">\u27a4<\/span> <strong>Siehe:<\/strong> <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/mathority.org\/de\/maxima-minima-einer-funktion-relative-extrema\/\">So berechnen Sie das Maximum und Minimum einer Funktion<\/a><\/span><\/p>\n<p> Da die Funktion \u00fcber das gesamte Intervall stetig ist, bedeutet dies, dass sie im selben Intervall auch alle m\u00f6glichen Werte zwischen dem absoluten Minimum und dem absoluten Maximum annimmt.<\/p>\n<p> Dar\u00fcber hinaus kann man als Konsequenz aus dem Weierstrass-Theorem ableiten, dass jede stetige Funktion in einem geschlossenen Intervall <strong>nach oben und unten begrenzt<\/strong> ist und die Ober- und Untergrenze der Funktion das absolute Maximum bzw. Minimum sind.<\/p>\n<p> Mathematisch l\u00e4sst sich der Satz von Weierstrass wie folgt ausdr\u00fccken:<\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-97ae5df888fbb136212599e2007dc71a_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"f(x_1)\\leq f(x)\\leq f(x_2)\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"19\" width=\"165\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p> Gold<\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-01a7b7b5dca66cb33a1207e1f39c1140_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"x_1\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"11\" width=\"16\" style=\"vertical-align: -3px;\"><\/p>\n<p> Und<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-f1cd6be340b4fce14489cf5b565a169e_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"x_2\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"11\" width=\"17\" style=\"vertical-align: -3px;\"><\/p>\n<p> sind zwei eingeschlossene Punkte (das absolute Minimum bzw. das absolute Maximum) im geschlossenen Intervall<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-fcda5ef4ae327e1afef79dc73df91703_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"[a,b]\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"18\" width=\"31\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<p> in dem die Funktion definiert ist.<\/p>\n<p> Der Beweis des Satzes von Weierstrass ist ziemlich kompliziert und tr\u00e4gt nicht viel zum Konzept bei, daher werden wir ihn in diesem Artikel nicht erkl\u00e4ren. Wichtig ist, dass Sie verstehen, was der Satz von Weierstrass ist und wof\u00fcr er verwendet wird. <\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"ejercicios-resueltos-del-teorema-de-weierstrass\"><\/span> Der Weierstrass-Satz l\u00f6ste Probleme<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3 class=\"wp-block-heading\"> \u00dcbung 1<\/h3>\n<p> Bestimmen Sie, ob die folgende Funktion auf das vorgeschlagene Intervall beschr\u00e4nkt ist:<\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-9e6a705ea1c5d586cf31d683ac7ccc85_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"f(x)=\\log_3(x-4) \\qquad x \\in [5,10]\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"19\" width=\"253\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p> <span style=\"color:#ff951b\">\u27a4<\/span> <strong>Siehe:<\/strong> <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/mathority.org\/de\/logarithmische-funktionen\/\">Definitionsbereich einer logarithmischen Funktion<\/a><\/span> <\/p>\n<div class=\"wp-block-otfm-box-spoiler-start otfm-sp__wrapper otfm-sp__box js-otfm-sp-box__closed otfm-sp__E6F9EF\" role=\"button\" tabindex=\"0\" aria-expanded=\"false\" data-otfm-spc=\"#E6F9EF\" style=\"text-align:center\">\n<div class=\"otfm-sp__title\"> <strong>siehe L\u00f6sung<\/strong><\/div>\n<\/div>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Wir k\u00f6nnen feststellen, ob die Funktion auf das Intervall [5,10] beschr\u00e4nkt ist, indem wir den Satz von Weierstrass anwenden. Wir m\u00fcssen daher wissen, ob die Funktion in diesem Intervall stetig ist. Dazu berechnen wir den Definitionsbereich der logarithmischen Funktion: <\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-7feff243fad35e366fd8ea9eb6ddee55_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"x-4>0&#8243; title=&#8220;Rendered by QuickLaTeX.com&#8220; height=&#8220;14&#8243; width=&#8220;73&#8243; style=&#8220;vertical-align: -2px;&#8220;><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-c3167347242d69cbbd391ad7d885a24a_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"x>4&#8243; title=&#8220;Rendered by QuickLaTeX.com&#8220; height=&#8220;14&#8243; width=&#8220;43&#8243; style=&#8220;vertical-align: -2px;&#8220;><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-9afe936131ad871b7b25ef309642cd9b_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"\\text{Dom } f = (4,+\\infty)\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"19\" width=\"139\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Die Funktion ist f\u00fcr alle Werte gr\u00f6\u00dfer als x=4 stetig, also im Intervall [5,10].<\/p>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Daher erf\u00fcllt die Funktion den Satz von Weierstrass f\u00fcr das Intervall [5,10], was bedeutet, dass sie in diesem Intervall nach oben und unten beschr\u00e4nkt ist.<\/p>\n<div class=\"wp-block-otfm-box-spoiler-end otfm-sp_end\"><\/div>\n<h3 class=\"wp-block-heading\"> \u00dcbung 2<\/h3>\n<p> Bestimmen Sie, ob die folgende Funktion im vorgeschlagenen Intervall ein Maximum und\/oder Minimum aufweist:<\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-1f2e72f629bae2c39821ddbfbf6c93fc_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"f(x)=\\cfrac{3x^2-4}{2x-4} \\qquad x \\in [-3,3]\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"41\" width=\"232\" style=\"vertical-align: -12px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p> <span style=\"color:#ff951b\">\u27a4<\/span> <strong>Siehe:<\/strong> <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/mathority.org\/de\/rationale-funktion\/\">Bereich einer rationalen Funktion<\/a><\/span> <\/p>\n<div class=\"wp-block-otfm-box-spoiler-start otfm-sp__wrapper otfm-sp__box js-otfm-sp-box__closed otfm-sp__E6F9EF\" role=\"button\" tabindex=\"0\" aria-expanded=\"false\" data-otfm-spc=\"#E6F9EF\" style=\"text-align:center\">\n<div class=\"otfm-sp__title\"> <strong>siehe L\u00f6sung<\/strong><\/div>\n<\/div>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Zun\u00e4chst analysieren wir die Stetigkeit der rationalen Funktion: <\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-af6694fc6992622f98a8707910f98046_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"2x-4=0\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"12\" width=\"82\" style=\"vertical-align: 0px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-01425f223477731947170639a6ebec65_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"2x=4\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"12\" width=\"52\" style=\"vertical-align: 0px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-f632591e29a71e70a3064ec6eb2737b6_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"x=\\cfrac{4}{2}=2\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"38\" width=\"76\" style=\"vertical-align: -12px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-5473e84c5335fb3ee82e071fb63d0bb3_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"\\text{Dom } f = \\mathbb{R}- \\{ 2\\}\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"19\" width=\"138\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Allerdings weist die Funktion bei x=2 eine Diskontinuit\u00e4t auf, was bedeutet, dass sie im Intervall [-3,3] nicht stetig ist.<\/p>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Kurz gesagt, die Funktion erf\u00fcllt nicht den Satz von Weierstrass und daher k\u00f6nnen wir nicht sagen, ob sie in diesem Intervall ein Minimum oder Maximum hat.<\/p>\n<div class=\"wp-block-otfm-box-spoiler-end otfm-sp_end\"><\/div>\n<h3 class=\"wp-block-heading\"> \u00dcbung 3<\/h3>\n<p> Bestimmen Sie, ob die folgende Funktion im vorgeschlagenen Intervall ein Maximum und\/oder Minimum aufweist, und berechnen Sie diese Punkte:<\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-4dd0cf4151f8b5c1b4e69be89b7a71e1_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"f(x)=x^2+3 \\qquad x \\in [0,4]\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"20\" width=\"207\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p> <span style=\"color:#ff951b\">\u27a4<\/span> <strong>Siehe:<\/strong> <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/mathority.org\/de\/quadratische-parabelfunktion\/\">Eigenschaften quadratischer Funktionen<\/a><\/span> <\/p>\n<div class=\"wp-block-otfm-box-spoiler-start otfm-sp__wrapper otfm-sp__box js-otfm-sp-box__closed otfm-sp__E6F9EF\" role=\"button\" tabindex=\"0\" aria-expanded=\"false\" data-otfm-spc=\"#E6F9EF\" style=\"text-align:center\">\n<div class=\"otfm-sp__title\"> <strong>siehe L\u00f6sung<\/strong><\/div>\n<\/div>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Der Definitionsbereich jeder quadratischen Funktion sind alle reellen Zahlen:<\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-f6a5bb1d7547a2d733c138cfc33c6f3e_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"\\text{Dom } f=\\mathbb{R}\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"16\" width=\"90\" style=\"vertical-align: -4px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Die Funktion ist daher im Intervall [0,4] stetig und erf\u00fcllt den Satz von Weierstrass. Die Funktion hat daher in diesem Intervall ein absolutes Minimum und ein absolutes Maximum.<\/p>\n<p class=\"has-text-align-left\"> Dar\u00fcber hinaus liegt der Scheitelpunkt dieser Parabel genau bei x=0, sodass die Funktion im Intervall [0,4] streng ansteigend ist und folglich das Minimum bei x=0 und das Maximum bei x=4 liegt. <\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-0f82206d391bff9b33c3061fd75877e0_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"\\text{M\\'inimo en } x=0 \\ \\longrightarrow \\ f(0)=0^2+3=3\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"20\" width=\"319\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/mathority.org\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-971674d88d0166bc1a4ecf1807fa2656_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"\\text{M\\'aximo en } x=4 \\ \\longrightarrow \\ f(4)=4^2+3=19\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"20\" width=\"331\" style=\"vertical-align: -5px;\"><\/p>\n<\/p>\n<div class=\"wp-block-otfm-box-spoiler-end otfm-sp_end\"><\/div>\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"karl-weierstrass\"><\/span> Karl Weierstra\u00df<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p> Nachdem wir gesehen haben, was der Satz von Weierstrass bedeutet, werden wir kurz erkl\u00e4ren, wer das Inventar dieses Satzes war.<\/p>\n<p> <strong>Karl Theodor Wilhelm Weierstrass<\/strong> war ein sehr bedeutender deutscher Mathematiker des 19. Jahrhunderts, genauer gesagt, er wurde am 31. Oktober 1815 in Ostenfelde geboren und starb am 19. Februar 1897 in Berlin.<\/p>\n<p> Neben dem Weierstrass-Theorem ist er auch f\u00fcr seine anderen Beitr\u00e4ge zur Mathematik bekannt. Darunter definierte er Stetigkeit, Grenzwert und Ableitung, drei sehr wichtige Funktionskonzepte.<\/p>\n<p> Ebenso gelang es ihm, bestimmte S\u00e4tze zu demonstrieren, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht mathematisch verifiziert waren, wie etwa den Satz von Bolzano-Weierstra\u00df, den Mittelwertsatz oder den Satz von Heine-Borel.<\/p>\n<p> Als Kuriosit\u00e4t gibt es zu seinen Ehren einen Mondkrater und einen Asteroiden, die nach Weierstrass benannt wurden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In diesem Artikel finden Sie die Definition des Weierstrass-Theorems. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Sie anhand mehrerer Schritt-f\u00fcr-Schritt-\u00dcbungen den Satz von Weierstra\u00df l\u00f6sen, um ihn perfekt zu verstehen. 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