Kurs:Mathematik für Anwender/Teil I/44/Klausur/latex

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%Daten zur Institution

%\input{Dozentdaten}

%\renewcommand{\fachbereich}{Fachbereich}

%\renewcommand{\dozent}{Prof. Dr. . }

%Klausurdaten

\renewcommand{\klausurgebiet}{ }

\renewcommand{\klausurtyp}{ }

\renewcommand{\klausurdatum}{ . 20}

\klausurvorspann {\fachbereich} {\klausurdatum} {\dozent} {\klausurgebiet} {\klausurtyp}

%Daten für folgende Punktetabelle


\renewcommand{\aeins}{ 3 }

\renewcommand{\azwei}{ 3 }

\renewcommand{\adrei}{ 1 }

\renewcommand{\avier}{ 6 }

\renewcommand{\afuenf}{ 3 }

\renewcommand{\asechs}{ 5 }

\renewcommand{\asieben}{ 4 }

\renewcommand{\aacht}{ 8 }

\renewcommand{\aneun}{ 3 }

\renewcommand{\azehn}{ 3 }

\renewcommand{\aelf}{ 3 }

\renewcommand{\azwoelf}{ 4 }

\renewcommand{\adreizehn}{ 5 }

\renewcommand{\avierzehn}{ 3 }

\renewcommand{\afuenfzehn}{ 4 }

\renewcommand{\asechzehn}{ 2 }

\renewcommand{\asiebzehn}{ 4 }

\renewcommand{\aachtzehn}{ 64 }

\renewcommand{\aneunzehn}{ }

\renewcommand{\azwanzig}{ }

\renewcommand{\aeinundzwanzig}{ }

\renewcommand{\azweiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\adreiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\avierundzwanzig}{ }

\renewcommand{\afuenfundzwanzig}{ }

\renewcommand{\asechsundzwanzig}{ }

\punktetabellesiebzehn

\klausurnote

\newpage


\setcounter{section}{0}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Definiere die folgenden \zusatzklammer {kursiv gedruckten} {} {} Begriffe. \aufzaehlungsechs{Ein \stichwort {Körper} {.}

}{Eine \stichwort {wachsende} {} reelle Folge.

}{Der \stichwort {Grenzwert} {} zu einer auf
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ T }
{ \subseteq }{ \R }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} definierten Funktion \maabbdisp {f} {T} {\R } {} in einem Punkt
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{a }
{ \in }{ \R }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.}

}{Die \stichwort {reelle Exponentialfunktion} {.}

}{Das \stichwort {Treppenintegral} {} zu einer Treppenfunktion \maabbdisp {t} {I} {\R } {} auf einem Intervall
\mathl{I=[a,b]}{} zur Unterteilung
\mathl{a=a_0<a_1<a_2 < \cdots < a_{n-1} < a_n=b}{} und den Werten
\mathbed {t_i} {}
{i=1 , \ldots , n} {}
{} {} {} {.}

}{Die \stichwort {lineare Unabhängigkeit} {} von Vektoren $v_1 , \ldots , v_n$ in einem $K$-Vektorraum $V$. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Formuliere die folgenden Sätze. \aufzaehlungdrei{Das \stichwort {Leibnizkriterium für alternierende Reihen} {.}}{Die \stichwort {Kreisgleichung} {} für die trigonometrischen Funktionen.}{Der \stichwort {Charakterisierungssatz} {} für eine \definitionsverweis {Basis}{}{}
\mathl{v_1 , \ldots , v_n}{} in einem $K$-\definitionsverweis {Vektorraum}{}{} $V$.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{1}
{

Das Brötchen von vorvorgestern ist überüberübermorgen von ....?

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{6 (1+1+4)}
{

\aufzaehlungdrei{Skizziere vier Geraden im Raum mit der Eigenschaft, dass es insgesamt zwei Schnittpunkte gibt. }{Skizziere vier Geraden in der Ebene mit der Eigenschaft, dass es insgesamt drei Schnittpunkte gibt. }{Zeige, dass es in der Ebene nicht vier Geraden geben kann, die insgesamt zwei Schnittpunkte besitzen. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Beweise den Satz, dass es unendlich viele Primzahlen gibt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5}
{

Wir betrachten die naürliche Additionstabelle bis zu einer bestimmten Zahl $n$, also %Daten für folgende Tabelle


\renewcommand{\leitzeilenull}{ }

\renewcommand{\leitzeileeins}{ $1$ }

\renewcommand{\leitzeilezwei}{ $2$ }

\renewcommand{\leitzeiledrei}{ $3$ }

\renewcommand{\leitzeilevier}{ $\ldots$ }

\renewcommand{\leitzeilefuenf}{ $n-1$ }

\renewcommand{\leitzeilesechs}{ $n$ }

\renewcommand{\leitzeilesieben}{ }

\renewcommand{\leitzeileacht}{ }

\renewcommand{\leitzeileneun}{ }

\renewcommand{\leitzeilezehn}{ }

\renewcommand{\leitzeileelf}{ }

\renewcommand{\leitzeilezwoelf}{ }


\renewcommand{\leitspaltenull}{ $+$ }

\renewcommand{\leitspalteeins}{ $1$ }

\renewcommand{\leitspaltezwei}{ $2$ }

\renewcommand{\leitspaltedrei}{ $3$ }

\renewcommand{\leitspaltevier}{ $\ldots$ }

\renewcommand{\leitspaltefuenf}{ $n-1$ }

\renewcommand{\leitspaltesechs}{ $n$ }

\renewcommand{\leitspaltesieben}{ }

\renewcommand{\leitspalteacht}{ }

\renewcommand{\leitspalteneun}{ }

\renewcommand{\leitspaltezehn}{ }

\renewcommand{\leitspalteelf}{ }

\renewcommand{\leitspaltezwoelf}{ }

\renewcommand{\leitspaltedreizehn}{ }

\renewcommand{\leitspaltevierzehn}{ }

\renewcommand{\leitspaltefuenfzehn}{ }

\renewcommand{\leitspaltesechzehn}{ }

\renewcommand{\leitspaltesiebzehn}{ }

\renewcommand{\leitspalteachtzehn}{ }

\renewcommand{\leitspalteneunzehn}{ }

\renewcommand{\leitspaltezwanzig}{ }



\renewcommand{\aeinsxeins}{ 1+1 }

\renewcommand{\aeinsxzwei}{ 1+2 }

\renewcommand{\aeinsxdrei}{ 1+3 }

\renewcommand{\aeinsxvier}{ \ldots }

\renewcommand{\aeinsxfuenf}{ 1+n-1 }

\renewcommand{\aeinsxsechs}{ 1+n }

\renewcommand{\aeinsxsieben}{ }

\renewcommand{\aeinsxacht}{ }

\renewcommand{\aeinsxneun}{ }

\renewcommand{\aeinsxzehn}{ }

\renewcommand{\aeinsxelf}{ }

\renewcommand{\aeinsxzwoelf}{ }



\renewcommand{\azweixeins}{ 2+1 }

\renewcommand{\azweixzwei}{ 2+2 }

\renewcommand{\azweixdrei}{ 2+3 }

\renewcommand{\azweixvier}{ \ldots }

\renewcommand{\azweixfuenf}{ 2+n-1 }

\renewcommand{\azweixsechs}{ 2+n }

\renewcommand{\azweixsieben}{ }

\renewcommand{\azweixacht}{ }

\renewcommand{\azweixneun}{ }

\renewcommand{\azweixzehn}{ }

\renewcommand{\azweixelf}{ }

\renewcommand{\azweixzwoelf}{ }



\renewcommand{\adreixeins}{ 3+1 }

\renewcommand{\adreixzwei}{ 3+2 }

\renewcommand{\adreixdrei}{ 3+3 }

\renewcommand{\adreixvier}{ \ldots }

\renewcommand{\adreixfuenf}{ 3+n-1 }

\renewcommand{\adreixsechs}{ 3+n }

\renewcommand{\adreixsieben}{ }

\renewcommand{\adreixacht}{ }

\renewcommand{\adreixneun}{ }

\renewcommand{\adreixzehn}{ }

\renewcommand{\adreixelf}{ }

\renewcommand{\adreixzwoelf}{ }



\renewcommand{\avierxeins}{ \vdots }

\renewcommand{\avierxzwei}{ \vdots }

\renewcommand{\avierxdrei}{ \vdots }

\renewcommand{\avierxvier}{ \vdots }

\renewcommand{\avierxfuenf}{ \vdots }

\renewcommand{\avierxsechs}{ \vdots }

\renewcommand{\avierxsieben}{ }

\renewcommand{\avierxacht}{ }

\renewcommand{\avierxneun}{ }

\renewcommand{\avierxzehn}{ }

\renewcommand{\avierxelf}{ }

\renewcommand{\avierxzwoelf}{ }


\renewcommand{\afuenfxeins}{ n-1+1 }

\renewcommand{\afuenfxzwei}{ n-1+2 }

\renewcommand{\afuenfxdrei}{ n-1+3 }

\renewcommand{\afuenfxvier}{ \ldots }

\renewcommand{\afuenfxfuenf}{ n-1+n-1 }

\renewcommand{\afuenfxsechs}{ n-1+n }

\renewcommand{\afuenfxsieben}{ }

\renewcommand{\afuenfxacht}{ }

\renewcommand{\afuenfxneun}{ }

\renewcommand{\afuenfxzehn}{ }

\renewcommand{\afuenfxelf}{ }

\renewcommand{\afuenfxzwoelf}{ }


\renewcommand{\asechsxeins}{ n+1 }

\renewcommand{\asechsxzwei}{ n+2 }

\renewcommand{\asechsxdrei}{ n+3 }

\renewcommand{\asechsxvier}{ \ldots }

\renewcommand{\asechsxfuenf}{ n+n-1 }

\renewcommand{\asechsxsechs}{ n+n }

\renewcommand{\asechsxsieben}{ }

\renewcommand{\asechsxacht}{ }

\renewcommand{\asechsxneun}{ }

\renewcommand{\asechsxzehn}{ }

\renewcommand{\asechsxelf}{ }

\renewcommand{\asechsxzwoelf}{ }


\renewcommand{\asiebenxeins}{ }

\renewcommand{\asiebenxzwei}{ }

\renewcommand{\asiebenxdrei}{ }

\renewcommand{\asiebenxvier}{ }

\renewcommand{\asiebenxfuenf}{ }

\renewcommand{\asiebenxsechs}{ }

\renewcommand{\asiebenxsieben}{ }

\renewcommand{\asiebenxacht}{ }

\renewcommand{\asiebenxneun}{ }

\renewcommand{\asiebenxzehn}{ }

\renewcommand{\asiebenxelf}{ }

\renewcommand{\asiebenxzwoelf}{ }


\renewcommand{\aachtxeins}{ }

\renewcommand{\aachtxzwei}{ }

\renewcommand{\aachtxdrei}{ }

\renewcommand{\aachtxvier}{ }

\renewcommand{\aachtxfuenf}{ }

\renewcommand{\aachtxsechs}{ }

\renewcommand{\aachtxsieben}{ }

\renewcommand{\aachtxacht}{ }

\renewcommand{\aachtxneun}{ }

\renewcommand{\aachtxzehn}{ }

\renewcommand{\aachtxelf}{ }

\renewcommand{\aachtxzwoelf}{ }


\renewcommand{\aneunxeins}{ }

\renewcommand{\aneunxzwei}{ }

\renewcommand{\aneunxdrei}{ }

\renewcommand{\aneunxvier}{ }

\renewcommand{\aneunxfuenf}{ }

\renewcommand{\aneunxsechs}{ }

\renewcommand{\aneunxsieben}{ }

\renewcommand{\aneunxacht}{ }

\renewcommand{\aneunxneun}{ }

\renewcommand{\aneunxzehn}{ }

\renewcommand{\aneunxelf}{ }

\renewcommand{\aneunxzwoelf}{ }


\renewcommand{\azehnxeins}{ }

\renewcommand{\azehnxzwei}{ }

\renewcommand{\azehnxdrei}{ }

\renewcommand{\azehnxvier}{ }

\renewcommand{\azehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\azehnxsechs}{ }

\renewcommand{\azehnxsieben}{ }

\renewcommand{\azehnxacht}{ }

\renewcommand{\azehnxneun}{ }

\renewcommand{\azehnxzehn}{ }

\renewcommand{\azehnxelf}{ }

\renewcommand{\azehnxzwoelf}{ }



\renewcommand{\aelfxeins}{ }

\renewcommand{\aelfxzwei}{ }

\renewcommand{\aelfxdrei}{ }

\renewcommand{\aelfxvier}{ }

\renewcommand{\aelfxfuenf}{ }

\renewcommand{\aelfxsechs}{ }

\renewcommand{\aelfxsieben}{ }

\renewcommand{\aelfxacht}{ }

\renewcommand{\aelfxneun}{ }

\renewcommand{\aelfxzehn}{ }

\renewcommand{\aelfxelf}{ }

\renewcommand{\aelfxzwoelf}{ }



\renewcommand{\azwoelfxeins}{ }

\renewcommand{\azwoelfxzwei}{ }

\renewcommand{\azwoelfxdrei}{ }

\renewcommand{\azwoelfxvier}{ }

\renewcommand{\azwoelfxfuenf}{ }

\renewcommand{\azwoelfxsechs}{ }

\renewcommand{\azwoelfxsieben}{ }

\renewcommand{\azwoelfxacht}{ }

\renewcommand{\azwoelfxneun}{ }

\renewcommand{\azwoelfxzehn}{ }

\renewcommand{\azwoelfxelf}{ }

\renewcommand{\azwoelfxzwoelf}{ }



\renewcommand{\adreizehnxeins}{ }

\renewcommand{\adreizehnxzwei}{ }

\renewcommand{\adreizehnxdrei}{ }

\renewcommand{\adreizehnxvier}{ }

\renewcommand{\adreizehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\adreizehnxsechs}{ }

\renewcommand{\adreizehnxsieben}{ }

\renewcommand{\adreizehnxacht}{ }

\renewcommand{\adreizehnxneun}{ }

\renewcommand{\adreizehnxzehn}{ }

\renewcommand{\adreizehnxelf}{ }

\renewcommand{\adreizehnxzwoelf}{ }



\renewcommand{\avierzehnxeins}{ }

\renewcommand{\avierzehnxzwei}{ }

\renewcommand{\avierzehnxdrei}{ }

\renewcommand{\avierzehnxvier}{ }

\renewcommand{\avierzehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\avierzehnxsechs}{ }

\renewcommand{\avierzehnxsieben}{ }

\renewcommand{\avierzehnxacht}{ }

\renewcommand{\avierzehnxneun}{ }

\renewcommand{\avierzehnxzehn}{ }

\renewcommand{\avierzehnxelf}{ }

\renewcommand{\avierzehnxzwoelf}{ }


\renewcommand{\afuenfzehnxeins}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxzwei}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxdrei}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxvier}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxsechs}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxsieben}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxacht}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxneun}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxzehn}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxelf}{ }

\renewcommand{\afuenfzehnxzwoelf}{ }


\renewcommand{\asechzehnxeins}{ }

\renewcommand{\asechzehnxzwei}{ }

\renewcommand{\asechzehnxdrei}{ }

\renewcommand{\asechzehnxvier}{ }

\renewcommand{\asechzehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\asechzehnxsechs}{ }

\renewcommand{\asechzehnxsieben}{ }

\renewcommand{\asechzehnxacht}{ }

\renewcommand{\asechzehnxneun}{ }

\renewcommand{\asechzehnxzehn}{ }

\renewcommand{\asechzehnxelf}{ }

\renewcommand{\asechzehnxzwoelf}{ }



\renewcommand{\asiebzehnxeins}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxzwei}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxdrei}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxvier}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxsechs}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxsieben}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxacht}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxneun}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxzehn}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxelf}{ }

\renewcommand{\asiebzehnxzwoelf}{ }





\renewcommand{\aachtzehnxeins}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxzwei}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxdrei}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxvier}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxfuenf}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxsechs}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxsieben}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxacht}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxneun}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxzehn}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxelf}{ }

\renewcommand{\aachtzehnxzwoelf}{ }


\tabelleleitsechsxsechs

Zeige durch Induktion, dass die Gesamtsumme aller in der Tabelle auftretenden Summen gleich
\mathl{(n+1)n^2}{} ist, also
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ \sum_{ 1 \leq i \leq n,\,1\leq j \leq n} (i+j) }
{ =} { (n+1)n^2 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Beweise den Satz über die Anzahl von Nullstellen eines Polynoms über einem Körper $K$.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{8 (3+2+3)}
{

\aufzaehlungdrei{Bestimme ein Polynom $P$ vom Grad $\leq 3$ mit
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{P(-1) }
{ =} {-4 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{,}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{P(0) }
{ =} {2 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{,}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{P(1) }
{ =} {2 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} und
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{P(2) }
{ =} {3 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} }{Bestimme ein normiertes Polynom $Q$ vom Grad $3$ mit
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{Q(0) }
{ =} {1 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{,}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{Q(2) }
{ =} {3 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} und
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{Q(3) }
{ =} { 10 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.} }{Bestimme die Schnittpunkte der Graphen zu $P$ und zu $Q$. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Bestimme das Konvergenzverhalten der durch
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ x_n }
{ =} { (-1)^n { \frac{ 7n^2- 8n +6 }{ 4n^2 +3 n -1 } } }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} gegebenen Folge.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Beweise den Satz über die Konvergenz der Exponentialreihe.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Berechne
\mathdisp {5^{ { \frac{ 2 }{ 3 } } }} { }
bis auf einen Fehler von
\mathl{{ \frac{ 1 }{ 10 } }}{.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Zeige, dass die \definitionsverweis {reelle Sinusfunktion}{}{} eine \definitionsverweis {bijektive}{}{,} \definitionsverweis {streng wachsende}{}{} Funktion \maabbdisp {} {[- \pi/2, \pi/2]} {[-1,1] } {} induziert, und dass die \definitionsverweis {reelle Kosinusfunktion}{}{} eine bijektive, streng fallende Funktion \maabbdisp {} {[0,\pi]} {[-1,1] } {} induziert.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5}
{

Man gebe ein Beispiel für eine \definitionsverweis {stetige}{}{} \definitionsverweis {gerade Funktion}{}{} \maabb {f} {\R} {\R } {,} die im Nullpunkt kein lokales Extremum besitzt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Wir betrachten die Funktion
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{f(x) }
{ =} {x^2+2x-3 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.} Bestimme den Flächeninhalt des durch die $x$-Achse und den Graphen von $f$ eingeschränkten Gebietes.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4 (1+1+2)}
{

Die Zeitungen $A,B$ und $C$ verkaufen Zeitungsabos und konkurrieren dabei um einen lokalen Markt mit $100000$ potentiellen Lesern. Dabei sind innerhalb eines Jahres folgende Kundenbewegungen zu beobachten. \aufzaehlungvier{Die Abonnenten von $A$ bleiben zu $90\%$ bei $A$, $0\%$ wechseln zu $B$, $5 \%$ wechseln zu $C$ und $5 \%$ werden Nichtleser. }{Die Abonnenten von $B$ bleiben zu $60\%$ bei $B$, $10\%$ wechseln zu $A$, $15 \%$ wechseln zu $C$ und $15 \%$ werden Nichtleser. }{Die Abonnenten von $C$ bleiben zu $70\%$ bei $C$, niemand wechselt zu $A$, $10 \%$ wechseln zu $B$ und $20 \%$ werden Nichtleser. }{Von den Nichtlesern entscheiden sich je $10\%$ für ein Abonnement von
\mathl{A,B}{} oder $C$, die übrigen bleiben Nichtleser. }

a) Erstelle die Matrix, die die Kundenbewegungen innerhalb eines Jahres beschreibt.

b) In einem bestimmten Jahr haben alle drei Zeitungen je $20000$ Abonnenten und es gibt $40000$ Nichtleser. Wie sieht die Verteilung ein Jahr später aus?

c) Die drei Zeitungen expandieren in eine zweite Stadt, wo es bislang überhaupt keine Zeitungen gibt, aber ebenfalls $100 000$ potentielle Leser. Wie viele Leser haben dort die einzelnen Zeitungen \zusatzklammer {und wie viele Nichtleser gibt es noch} {} {} nach drei Jahren, wenn dort die gleichen Kundenbewegungen zu beobachten sind?

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{2}
{

Bestimme die \definitionsverweis {inverse Matrix}{}{} zu
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{M }
{ =} { \begin{pmatrix} 4 & 1 \\ 5 & 3 \end{pmatrix} }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4 (3+1)}
{

\aufzaehlungzwei {Zeige durch Induktion über $n$, dass die Determinante einer $n\times n$-Matrix, deren sämtliche Einträge ganze Zahlen sind, ebenfalls eine ganze Zahl ist. } {Man gebe ein Beispiel für eine Matrix, deren sämtliche Einträge positive natürliche Zahlen sind und deren Determinante negativ ist. }

}
{} {}