Calculus Problems

Author: Marco Baronti,Filippo De Mari,Robertus van der Putten,Irene Venturi

Publisher: Springer

ISBN: 3319154281

Category: Mathematics

Page: 366

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This book, intended as a practical working guide for calculus students, includes 450 exercises. It is designed for undergraduate students in Engineering, Mathematics, Physics, or any other field where rigorous calculus is needed, and will greatly benefit anyone seeking a problem-solving approach to calculus. Each chapter starts with a summary of the main definitions and results, which is followed by a selection of solved exercises accompanied by brief, illustrative comments. A selection of problems with indicated solutions rounds out each chapter. A final chapter explores problems that are not designed with a single issue in mind but instead call for the combination of a variety of techniques, rounding out the book’s coverage. Though the book’s primary focus is on functions of one real variable, basic ordinary differential equations (separation of variables, linear first order and constant coefficients ODEs) are also discussed. The material is taken from actual written tests that have been delivered at the Engineering School of the University of Genoa. Literally thousands of students have worked on these problems, ensuring their real-world applicability.

Discrete Calculus

Methods for Counting

Author: Carlo Mariconda,Alberto Tonolo

Publisher: Springer

ISBN: 3319030388

Category: Mathematics

Page: 659

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This book provides an introduction to combinatorics, finite calculus, formal series, recurrences, and approximations of sums. Readers will find not only coverage of the basic elements of the subjects but also deep insights into a range of less common topics rarely considered within a single book, such as counting with occupancy constraints, a clear distinction between algebraic and analytical properties of formal power series, an introduction to discrete dynamical systems with a thorough description of Sarkovskii’s theorem, symbolic calculus, and a complete description of the Euler-Maclaurin formulas and their applications. Although several books touch on one or more of these aspects, precious few cover all of them. The authors, both pure mathematicians, have attempted to develop methods that will allow the student to formulate a given problem in a precise mathematical framework. The aim is to equip readers with a sound strategy for classifying and solving problems by pursuing a mathematically rigorous yet user-friendly approach. This is particularly useful in combinatorics, a field where, all too often, exercises are solved by means of ad hoc tricks. The book contains more than 400 examples and about 300 problems, and the reader will be able to find the proof of every result. To further assist students and teachers, important matters and comments are highlighted, and parts that can be omitted, at least during a first and perhaps second reading, are identified.

Mathematical Analysis I

Author: Claudio Canuto,Anita Tabacco

Publisher: Springer

ISBN: 3319127721

Category: Mathematics

Page: 492

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The purpose of the volume is to provide a support for a first course in Mathematics. The contents are organised to appeal especially to Engineering, Physics and Computer Science students, all areas in which mathematical tools play a crucial role. Basic notions and methods of differential and integral calculus for functions of one real variable are presented in a manner that elicits critical reading and prompts a hands-on approach to concrete applications. The layout has a specifically-designed modular nature, allowing the instructor to make flexible didactical choices when planning an introductory lecture course. The book may in fact be employed at three levels of depth. At the elementary level the student is supposed to grasp the very essential ideas and familiarise with the corresponding key techniques. Proofs to the main results befit the intermediate level, together with several remarks and complementary notes enhancing the treatise. The last, and farthest-reaching, level requires the additional study of the material contained in the appendices, which enable the strongly motivated reader to explore further into the subject. Definitions and properties are furnished with substantial examples to stimulate the learning process. Over 350 solved exercises complete the text, at least half of which guide the reader to the solution. This new edition features additional material with the aim of matching the widest range of educational choices for a first course of Mathematics.

Mathematical Analysis II

Author: Claudio Canuto,Anita Tabacco

Publisher: Springer

ISBN: 3319127578

Category: Mathematics

Page: 559

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The purpose of the volume is to provide a support textbook for a second lecture course on Mathematical Analysis. The contents are organised to suit, in particular, students of Engineering, Computer Science and Physics, all areas in which mathematical tools play a crucial role. The basic notions and methods concerning integral and differential calculus for multivariable functions, series of functions and ordinary differential equations are presented in a manner that elicits critical reading and prompts a hands-on approach to concrete applications. The pedagogical layout echoes the one used in the companion text Mathematical Analysis I. The book’s structure has a specifically-designed modular nature, which allows for great flexibility in the preparation of a lecture course on Mathematical Analysis. The style privileges clarity in the exposition and a linear progression through the theory. The material is organised on two levels. The first, reflected in this book, allows students to grasp the essential ideas, familiarise with the corresponding key techniques and find the proofs of the main results. The second level enables the strongly motivated reader to explore further into the subject, by studying also the material contained in the appendices. Definitions are enriched by many examples, which illustrate the properties discussed. A host of solved exercises complete the text, at least half of which guide the reader to the solution. This new edition features additional material with the aim of matching the widest range of educational choices for a second course of Mathematical Analysis.

Partielle Differentialgleichungen

Eine Einführung

Author: Walter A. Strauss

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 366312486X

Category: Mathematics

Page: 458

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Dieses Buch ist eine umfassende Einführung in die klassischen Lösungsmethoden partieller Differentialgleichungen. Es wendet sich an Leser mit Kenntnissen aus einem viersemestrigen Grundstudium der Mathematik (und Physik) und legt seinen Schwerpunkt auf die explizite Darstellung der Lösungen. Es ist deshalb besonders auch für Anwender (Physiker, Ingenieure) sowie für Nichtspezialisten, die die Methoden der mathematischen Physik kennenlernen wollen, interessant. Durch die große Anzahl von Beispielen und Übungsaufgaben eignet es sich gut zum Gebrauch neben Vorlesungen sowie zum Selbststudium.


Optimization and Approximation

Author: Pablo Pedregal

Publisher: Springer

ISBN: 3319648438

Category: Mathematics

Page: 254

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This book provides a basic, initial resource, introducing science and engineering students to the field of optimization. It covers three main areas: mathematical programming, calculus of variations and optimal control, highlighting the ideas and concepts and offering insights into the importance of optimality conditions in each area. It also systematically presents affordable approximation methods. Exercises at various levels have been included to support the learning process.

Distributionen Und Hilbertraumoperatoren

Mathematische Methoden Der Physik

Author: Philippe Blanchard,Erwin Brüning

Publisher: Springer

ISBN: 9783211825075

Category: Science

Page: 375

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Das Buch bietet eine Einführung in die zum Studium der Theoretischen Physik notwendigen mathematischen Grundlagen. Der erste Teil des Buches beschäftigt sich mit der Theorie der Distributionen und vermittelt daneben einige Grundbegriffe der linearen Funktionalanalysis. Der zweite Teil baut darauf auf und gibt eine auf das Wesentliche beschränkte Einführung in die Theorie der linearen Operatoren in Hilbert-Räumen. Beide Teile werden von je einer Übersicht begleitet, die die zentralen Ideen und Begriffe knapp erläutert und den Inhalt kurz beschreibt. In den Anhängen werden einige grundlegende Konstruktionen und Konzepte der Funktionalanalysis dargestellt und wichtige Konsequenzen entwickelt.

Real and Abstract Analysis

A modern treatment of the theory of functions of a real variable

Author: Edwin Hewitt,Karl Stromberg

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662297949

Category: Mathematics

Page: 476

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Numerische lineare Algebra

Eine konzise Einführung mit MATLAB und Julia

Author: Folkmar Bornemann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658128844

Category: Mathematics

Page: 145

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Dieses Buch führt anhand grundlegender Problemstellungen der linearen Algebra in das algorithmisch-numerische Denken ein. Die Beschränkung auf die lineare Algebra sichert dabei eine stärkere thematische Kohärenz als sie sonst in einführenden Vorlesungen zur Numerik zu finden ist. Die Darstellung betont die Zweckmäßigkeit von Matrixpartitionierungen gegenüber einer komponentenweisen Betrachtung, was sich nicht nur in einer übersichtlicheren Notation und kürzeren Algorithmen auszahlt, sondern angesichts moderner Computerarchitekturen auch zu signifikanten Laufzeitgewinnen führt. Die Algorithmen und begleitenden numerischen Beispiele werden in der Programmierumgebung MATLAB angegeben, zusätzlich aber in einem Anhang auch in der zukunftsweisenden, frei zugänglichen Programmiersprache Julia. Das vorliegende Buch eignet sich für eine zweistündige Vorlesung über numerische lineare Algebra ab dem zweiten Semester des Bachelorstudiengangs Mathematik.

Mathematische Physik: Klassische Mechanik

Author: Andreas Knauf

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662557762

Category: Science

Page: 652

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Als Grenztheorie der Quantenmechanik besitzt die klassische Dynamik einen großen Formenreichtum – vom gut berechenbaren bis zum chaotischen Verhalten. Ausgehend von interessanten Beispielen wird in dem Band nicht nur eine gelungene Auswahl grundlegender Themen vermittelt, sondern auch der Einstieg in viele aktuelle Forschungsgebiete im Bereich der klassischen Mechanik. Didaktisch geschickt aufgebaut und mit hilfreichen Anhängen versehen, werden lediglich Kenntnisse der Grundvorlesungen in Mathematik vorausgesetzt. Mit über 100 Aufgaben und Lösungen.


Bernhard Riemann 1826–1866

Wendepunkte in der Auffassung der Mathematik

Author: Detlef Laugwitz

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034889836

Category: Mathematics

Page: 348

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Das Riemannsche Integral lernen schon die Schüler kennen, die Theorien der reellen und der komplexen Funktionen bauen auf wichtigen Begriffsbildungen und Sätzen Riemanns auf, die Riemannsche Geometrie ist für Einsteins Gravitationstheorie und ihre Erweiterungen unentbehrlich, und in der Zahlentheorie ist die berühmte Riemannsche Vermutung noch immer offen. Riemann und sein um fünf Jahre jüngerer Freund Richard Dedekind sahen sich als Schüler von Gauss und Dirichlet. Um die Mitte des 19. Jahrhunderts leiteten sie den Übergang zur "modernen Mathematik" ein, der eine in Analysis und Geometrie, der andere in der Algebra mit der Hinwendung zu Mengen und Strukturen. Dieses Buch ist der erste Versuch, Riemanns wissenschaftliches Werk unter einem einheitlichen Gesichtspunkt zusammenzufassend darzustellen. Riemann gilt als einer der Philosophen unter den Mathematikern. Er stellte das Denken in Begriffen neben die zuvor vorherrschende algorithmische Auffassung von der Mathematik, welche die Gegenstände der Untersuchung, in Formeln und Figuren, in Termumformungen und regelhaften Konstruktionen als die allein legitimen Methoden sah. David Hilbert hat als Riemanns Grundsatz herausgestellt, die Beweise nicht durch Rechnung, sondern lediglich durch Gedanken zu zwingen. Hermann Weyl sah als das Prinzip Riemanns in Mathematik und Physik, "die Welt als das erkenntnistheoretische Motiv..., die Welt aus ihrem Verhalten im un- endlich kleinen zu verstehen."

Vorlesungen über partielle Differentialgleichungen

Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540350314

Category: Mathematics

Page: 174

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Nach seinem bekannten und viel verwendeten Buch über gewöhnliche Differentialgleichungen widmet sich der berühmte Mathematiker Vladimir Arnold nun den partiellen Differentialgleichungen in einem neuen Lehrbuch. In seiner unnachahmlich eleganten Art führt er über einen geometrischen, anschaulichen Weg in das Thema ein, und ermöglicht den Lesern so ein vertieftes Verständnis der Natur der partiellen Differentialgleichungen. Für Studierende der Mathematik und Physik ist dieses Buch ein Muss. Wie alle Bücher Vladimir Arnolds ist dieses Buch voller geometrischer Erkenntnisse. Arnold illustriert jeden Grundsatz mit einer Abbildung. Das Buch behandelt die elementarsten Teile des Fachgebiets and beschränkt sich hauptsächlich auf das Cauchy-Problem und das Neumann-Problems für die klassischen Lineargleichungen der mathematischen Physik, insbesondere auf die Laplace-Gleichung und die Wellengleichung, wobei die Wärmeleitungsgleichung und die Korteweg-de-Vries-Gleichung aber ebenfalls diskutiert werden. Die physikalische Intuition wird besonders hervorgehoben. Eine große Anzahl von Problemen ist übers ganze Buch verteilt, und ein ganzer Satz von Aufgaben findet sich am Ende. Was dieses Buch so einzigartig macht, ist das besondere Talent Arnolds, ein Thema aus einer neuen, frischen Perspektive zu beleuchten. Er lüftet gerne den Schleier der Verallgemeinerung, der so viele mathematische Texte umgibt, und enthüllt die im wesentlichen einfachen, intuitiven Ideen, die dem Thema zugrunde liegen. Das kann er besser als jeder andere mathematische Autor.

Partielle Differentialgleichungen der Geometrie und der Physik 2

Author: Friedrich Sauvigny

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540275401

Category: Mathematics

Page: 350

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Das zweibändige Lehrbuch behandelt das Gebiet der partiellen Differentialgleichungen umfassend und anschaulich. Der Autor stellt in Band 2 funktionalanalytische Lösungsmethoden vor und erläutert u. a. die Lösbarkeit von Operatorgleichungen im Banachraum, lineare Operatoren im Hilbertraum und Spektraltheorie, die Schaudersche Theorie linearer elliptischer Differentialgleichungen sowie schwache Lösungen elliptischer Differentialgleichungen.

PSTricks

Grafik mit PostScript für TeX und LaTeX

Author: Voß, Herbert

Publisher: Lehmanns Media

ISBN: 3865418694

Category: Computers

Page: 960

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Mit der Entwicklung von TEX wurde nicht unbedingt Wert auf die grafischen Fähigkeiten des Systems gelegt. TEX selbst verfügt daher nur über rudimentäre grafische Elemente, die mit der Einführung von L A TEX zwar erweitert wurden, aber immer noch nicht zufriedenstellend sind. Die Pakete, die alle unter dem Synonym PSTricks zusammengefasst werden, schaffen hier Abhilfe, indem sie von einfachen Linien über Kurven, dreidimensionalen Abbildungen, Bäumen, Knoten, Diagrammen usw. dem Anwender alles zur Verfügung stellen, was eine hochwertige Grafik ausmacht. Dies wird an unzähligen Beispielen gezeigt, die immer komplett mit dem zugrunde liegenden Code angegeben sind. Das Arbeiten auf PostScript-Ebene bedeutet keine Einschränkung hinsichtlich einer Ausgabe im PDF-Format. Es werden verschiedene Verfahren aufgezeigt, um eine einzelne Grafik oder das gesamte Dokument im PDF-Format auszugeben.




Physik für Dummies

Author: Steven Holzner

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527692576

Category: Science

Page: 404

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Von Ampere bis Zentripetalkraft – alles, was Sie über Physik wissen müssen Lässt Thermodynamik Sie kalt? Stößt Magnetismus Sie ab? Oder springt der Funke der Elektrizität einfach nicht auf Sie über? Kein Problem, Physik für Dummies entführt auch die, die damit eigentlich nichts am Hut haben, in die faszinierende Welt der Physik. Steve Holzner stellt Ihnen physikalische Phänomene vor und erklärt die dahinterstehenden Naturgesetze samt der notwendigen mathematischen Grundlagen. Egal ob Energie, Wärme oder Licht, alles wird mit ausführlichen Beispielen und anschauli‐ chen Abbildungen erläutert. Nach jedem Kapitel finden Sie Übungsaufgaben und Lösungen, mit denen Sie das Gelernte festigen können.