Die zweite Auflage des Buches enthält neu Lösungen und Hinweise zu allen Aufgaben. Zusätzlich wurde ein Abschnitt über die Zyklographie eingefügt. Diese heute fast in Vergessenheit geratene Abbildung erlaubt eine verblüffend einfache und elementare Lösung des Apollonischen Berührungsproblems. Die ebenfalls neuen Abschnitte über trilineare Koordinaten und das Ceva- und das Anti-Ceva-Dreieck ermöglichen einen Ausblick in die moderne Dreiecksgeometrie.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die zweite Auflage des Buches enthält neu Lösungen und Hinweise zu allen Aufgaben. Zusätzlich wurde ein Abschnitt über die Zyklographie eingefügt. Diese heute fast in Vergessenheit geratene Abbildung erlaubt eine verblüffend einfache und elementare Lösung des Apollonischen Berührungsproblems. Die ebenfalls neuen Abschnitte über trilineare Koordinaten und das Ceva- und das Anti-Ceva-Dreieck ermöglichen einen Ausblick in die moderne Dreiecksgeometrie.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Ingenieur- und der Naturwissenschaften im zweiten Studienjahr. Es bietet eine einfache Einführung in das facettenreiche Gebiet der partiellen Differentialgleichungen und setzt an Vorkenntnissen nur das mathematische Grundwissen der Einführungsvorlesungen in Analysis voraus.
Partielle Differentialgleichungen dienen unter anderem als Modell für Zustände und Vorgänge in kontinuierlichen Medien. Sie beschreiben Potentiale und Felder und ergeben sich als notwendige Bedingungen bei Optimierungsproblemen in der Variationsrechnung.
Das Buch beginnt mit der Behandlung einiger mathematischer Werkzeuge wie den Fourier-Reihen, der Fourier- und Laplace-Transformation sowie der Theorie der Distributionen und der Separationsmethode. Nach der Charakteristikenmethode zur Lösung partieller Differentialgleichungen erster Ordnung und der Klassifizierung der Gleichungen zweiter Ordnung wird anhand von Beispielen die Theorie der Wärmeleitungsgleichung und der Wellengleichung entwickelt, wobei auch a priori Aussagen über die Lösungen behandelt werden. Die Laplace- und die Poisson-Gleichung geben Anlass zur Diskussion harmonischer Funktionen und der Theorie der Greenschen Funktion. Anhand mehrerer Beispiele wird die Schwingungsgleichung besprochen. In einem weiteren Kapitel über Variationsrechnung wird der Zusammenhang mit Optimierungsproblemen hergestellt. Die Theorie wird durch ein Kapitel über die Numerik der partiellen Differentialgleichungen komplettiert. Dabei werden Differenzenverfahren und die Methode der finiten Elemente vorgestellt. Unter anderem wird auch die schnelle Fourier-Transformation besprochen.
Alle Kapitel sind durch farbige Figuren illustriert, und Übungsaufgaben und Lösungen motivieren zu eigenem Forschen.
Aktualisiert: 2022-08-19
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Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Ingenieur- und der Naturwissenschaften im zweiten Studienjahr. Es bietet eine einfache Einführung in das facettenreiche Gebiet der partiellen Differentialgleichungen und setzt an Vorkenntnissen nur das mathematische Grundwissen der Einführungsvorlesungen in Analysis voraus.
Partielle Differentialgleichungen dienen unter anderem als Modell für Zustände und Vorgänge in kontinuierlichen Medien. Sie beschreiben Potentiale und Felder und ergeben sich als notwendige Bedingungen bei Optimierungsproblemen in der Variationsrechnung.
Das Buch beginnt mit der Behandlung einiger mathematischer Werkzeuge wie den Fourier-Reihen, der Fourier- und Laplace-Transformation sowie der Theorie der Distributionen und der Separationsmethode. Nach der Charakteristikenmethode zur Lösung partieller Differentialgleichungen erster Ordnung und der Klassifizierung der Gleichungen zweiter Ordnung wird anhand von Beispielen die Theorie der Wärmeleitungsgleichung und der Wellengleichung entwickelt, wobei auch a priori Aussagen über die Lösungen behandelt werden. Die Laplace- und die Poisson-Gleichung geben Anlass zur Diskussion harmonischer Funktionen und der Theorie der Greenschen Funktion. Anhand mehrerer Beispiele wird die Schwingungsgleichung besprochen. In einem weiteren Kapitel über Variationsrechnung wird der Zusammenhang mit Optimierungsproblemen hergestellt. Die Theorie wird durch ein Kapitel über die Numerik der partiellen Differentialgleichungen komplettiert. Dabei werden Differenzenverfahren und die Methode der finiten Elemente vorgestellt. Unter anderem wird auch die schnelle Fourier-Transformation besprochen.
Alle Kapitel sind durch farbige Figuren illustriert, und Übungsaufgaben und Lösungen motivieren zu eigenem Forschen.
Aktualisiert: 2022-08-30
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Tiefe und breite Erkenntnisse in den Life Sciences erschließen sich nur mit Mathematik. In diesem Buch erfahren Sie, wie klassische und aktuelle mathematische Modelle Vorgänge in der belebten Natur beschreiben. Erleben Sie, wie einfache Überlegungen zu mathematischen Modellen führen, die unser Verständnis von den Phänomenen in der Biologie und der Medizin grundlegend neugestalten, und wie auf dieser Grundlage ganz neue Erkenntnisse und Fortschritte möglich werden. Die Reise beginnt bei Fragen zur Ausbreitung von Epidemien und zu Impfstrategien und führt unter anderem über Gewässergesundheit, ein- oder mehrdimensionale Populationsdynamiken und pharmakokinetische Prozesse bis hin zur optimalen Medikationen bei Erkrankungen. Jedes Kapitel greift dabei auf so viel Mathematik zurück, wie Sie für die Beantwortung der Forschungsfragen benötigen. Die übersichtliche Gestaltung und der Einsatz von Farben im Text und in den zahlreichen Abbildungen erleichtern das Lesen und Verstehen. Aufgabenserien ermuntern Sie zu eigener Aktivität und eigenem Forschen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Tiefe und breite Erkenntnisse in den Life Sciences erschließen sich nur mit Mathematik. In diesem Buch erfahren Sie, wie klassische und aktuelle mathematische Modelle Vorgänge in der belebten Natur beschreiben. Erleben Sie, wie einfache Überlegungen zu mathematischen Modellen führen, die unser Verständnis von den Phänomenen in der Biologie und der Medizin grundlegend neugestalten, und wie auf dieser Grundlage ganz neue Erkenntnisse und Fortschritte möglich werden. Die Reise beginnt bei Fragen zur Ausbreitung von Epidemien und zu Impfstrategien und führt unter anderem über Gewässergesundheit, ein- oder mehrdimensionale Populationsdynamiken und pharmakokinetische Prozesse bis hin zur optimalen Medikationen bei Erkrankungen. Jedes Kapitel greift dabei auf so viel Mathematik zurück, wie Sie für die Beantwortung der Forschungsfragen benötigen. Die übersichtliche Gestaltung und der Einsatz von Farben im Text und in den zahlreichen Abbildungen erleichtern das Lesen und Verstehen. Aufgabenserien ermuntern Sie zu eigener Aktivität und eigenem Forschen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Die zweite Auflage des Buches enthält neu Lösungen und Hinweise zu allen Aufgaben. Zusätzlich wurde ein Abschnitt über die Zyklographie eingefügt. Diese heute fast in Vergessenheit geratene Abbildung erlaubt eine verblüffend einfache und elementare Lösung des Apollonischen Berührungsproblems. Die ebenfalls neuen Abschnitte über trilineare Koordinaten und das Ceva- und das Anti-Ceva-Dreieck ermöglichen einen Ausblick in die moderne Dreiecksgeometrie.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Die zweite Auflage des Buches enthält neu Lösungen und Hinweise zu allen Aufgaben. Zusätzlich wurde ein Abschnitt über die Zyklographie eingefügt. Diese heute fast in Vergessenheit geratene Abbildung erlaubt eine verblüffend einfache und elementare Lösung des Apollonischen Berührungsproblems. Die ebenfalls neuen Abschnitte über trilineare Koordinaten und das Ceva- und das Anti-Ceva-Dreieck ermöglichen einen Ausblick in die moderne Dreiecksgeometrie.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2021-05-08
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Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften, der Chemie und der Naturwissenschaften im zweiten Studienjahr. Es bietet eine einfache Einführung in das facettenreiche Gebiet der partiellen Differentialgleichungen und setzt an Vorkenntnissen nur das mathematische Grundwissen der Einführungsvorlesungen in Analysis voraus.
Partielle Differentialgleichungen dienen unter anderem als Modell für Zusände und Vorgänge in kontinuierlichen Medien. Sie beschreiben Potentiale und Felder und ergeben sich als notwendige Bedingungen bei Optimierungsproblemen in der Variationsrechnung.
Das Buch beginnt mit der Behandlung einiger mathematischer Werkzeuge wie den Fourier-Reihen, der (diskreten) Fourier- und Laplace-Transformation sowie der Theorie der Distributionen und der Separationsmethode.
Nach der Charakteristikenmethode zur Lösung partieller Differentialgleichungen erster Ordnung und der Klassifizierung der Gleichungen zweiter Ordnung wird anhand von Beispielen die Theorie der Wärmeleitungsgleichung und der Wellengleichung entwickelt. Die Laplace- und die Poisson-Gleichung geben Anlass zur Diskussion harmonischer Funktionen und der Theorie der Greenschen Funktion. Anhand mehrerer Beispiele wird die Schwingungsgleichung besprochen. In einem weiteren Kapitel über Variationsrechnung wird der Zusammenhang mit Optimierungsproblemen hergestellt.
Aufgrund der ständig wachsenden Bedeutung des Computers wurde die Numerik partieller Differentialgleichungen in den Stoff integriert. Differenzverfahren und die Methode der finiten Elemente werden behandelt. Unter anderem wird auch die schnelle Fourier-Transformation besprochen. Alle Kapitel sind durch Figuren illustriert und mit Übungsaufgaben und Lösungen angereichert.
Aktualisiert: 2022-08-30
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