Advanced Mathematical Methods for Scientists and Engineers I

Asymptotic Methods and Perturbation Theory
Author: Carl M. Bender,Steven A. Orszag
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1475730691
Category: Mathematics
Page: 593
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A clear, practical and self-contained presentation of the methods of asymptotics and perturbation theory for obtaining approximate analytical solutions to differential and difference equations. Aimed at teaching the most useful insights in approaching new problems, the text avoids special methods and tricks that only work for particular problems. Intended for graduates and advanced undergraduates, it assumes only a limited familiarity with differential equations and complex variables. The presentation begins with a review of differential and difference equations, then develops local asymptotic methods for such equations, and explains perturbation and summation theory before concluding with an exposition of global asymptotic methods. Emphasizing applications, the discussion stresses care rather than rigor and relies on many well-chosen examples to teach readers how an applied mathematician tackles problems. There are 190 computer-generated plots and tables comparing approximate and exact solutions, over 600 problems of varying levels of difficulty, and an appendix summarizing the properties of special functions.

Vorlesungen über Differential- und Integralrechnung

Band 1: Funktionen einer Veränderlichen
Author: Richard Courant
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662378000
Category: Technology & Engineering
Page: 410
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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Mathematik und Technologie


Author: Christiane Rousseau,Yvan Saint-Aubin
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642300928
Category: Mathematics
Page: 609
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Zusammen mit der Abstraktion ist die Mathematik das entscheidende Werkzeug für technologische Innovationen. Das Buch bietet eine Einführung in zahlreiche Anwendungen der Mathematik auf dem Gebiet der Technologie. Meist werden moderne Anwendungen dargestellt, die heute zum Alltag gehören. Die mathematischen Grundlagen für technologische Anwendungen sind dabei relativ elementar, was die Leistungsstärke der mathematischen Modellbildung und der mathematischen Hilfsmittel beweist. Mit zahlreichen originellen Übungen am Ende eines jeden Kapitels.

Applied Mathematical Methods in Theoretical Physics


Author: Michio Masujima
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527604901
Category: Science
Page: 11
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All there is to know about functional analysis, integral equations and calculus of variations in a single volume. This advanced textbook is divided into two parts: The first on integral equations and the second on the calculus of variations. It begins with a short introduction to functional analysis, including a short review of complex analysis, before continuing a systematic discussion of different types of equations, such as Volterra integral equations, singular integral equations of Cauchy type, integral equations of the Fredholm type, with a special emphasis on Wiener-Hopf integral equations and Wiener-Hopf sum equations. After a few remarks on the historical development, the second part starts with an introduction to the calculus of variations and the relationship between integral equations and applications of the calculus of variations. It further covers applications of the calculus of variations developed in the second half of the 20th century in the fields of quantum mechanics, quantum statistical mechanics and quantum field theory. Throughout the book, the author presents over 150 problems and exercises - many from such branches of physics as quantum mechanics, quantum statistical mechanics, and quantum field theory - together with outlines of the solutions in each case. Detailed solutions are given, supplementing the materials discussed in the main text, allowing problems to be solved making direct use of the method illustrated. The original references are given for difficult problems. The result is complete coverage of the mathematical tools and techniques used by physicists and applied mathematicians Intended for senior undergraduates and first-year graduates in science and engineering, this is equally useful as a reference and self-study guide.

Energy Methods in Dynamics


Author: Khanh Chau Le,Lu Trong Khiem Nguyen
Publisher: Springer
ISBN: 3319054198
Category: Technology & Engineering
Page: 413
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Energy Methods in Dynamics is a textbook based on the lectures given by the first author at Ruhr University Bochum, Germany. Its aim is to help students acquire both a good grasp of the first principles from which the governing equations can be derived, and the adequate mathematical methods for their solving. Its distinctive features, as seen from the title, lie in the systematic and intensive use of Hamilton's variational principle and its generalizations for deriving the governing equations of conservative and dissipative mechanical systems, and also in providing the direct variational-asymptotic analysis, whenever available, of the energy and dissipation for the solution of these equations. It demonstrates that many well-known methods in dynamics like those of Lindstedt-Poincare, Bogoliubov-Mitropolsky, Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM), Wentzel–Kramers–Brillouin (WKB), and Whitham are derivable from this variational-asymptotic analysis. This second edition includes the solutions to all exercises as well as some new materials concerning amplitude and slope modulations of nonlinear dispersive waves.

Differentialgleichungen und ihre Anwendungen


Author: Martin Braun
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642975151
Category: Mathematics
Page: 598
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Dieses richtungsweisende Lehrbuch für die Anwendung der Mathematik in anderen Wissenschaftszweigen gibt eine Einführung in die Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen. Fortran und APL-Programme geben den Studenten die Möglichkeit, verschiedene numerische Näherungsverfahren an ihrem PC selbst durchzurechnen. Aus den Besprechungen: "Die Darstellung ist überall mathematisch streng und zudem ungemein anregend. Abgesehen von manchen historischen Bemerkungen ... tragen dazu die vielen mit ausführlichem Hintergrund sehr eingehend entwickelten praktischen Anwendungen bei. ... Besondere Aufmerksamkeit wird der physikalisch und technisch so wichtigen Frage nach Stabilität von Lösungen eines Systems von Differentialgleichungen gewidmet. Das Buch ist wegen seiner geringen Voraussetzungen und vorzüglichen Didaktik schon für alle Studenten des 3. Semesters geeignet; seine eminent praktische Haltung empfiehlt es aber auch für alle Physiker, die mit Differentialgleichungen und ihren Anwendungen umzugehen haben." #Physikalische Blätter#

Mathematical Methods for Scientists and Engineers

Linear and Nonlinear Systems
Author: Peter B. Kahn
Publisher: Courier Corporation
ISBN: 0486435164
Category: Mathematics
Page: 469
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Appropriate for advanced undergraduate and graduate students in a variety of scientific and engineering fields, this text introduces linear and nonlinear problems and their associated models. The first part covers linear systems, emphasizing perturbation or approximation techniques and asymptotic methods. The second part comprises nonlinear problems, including weakly nonlinear oscillatory systems and nonlinear difference equations. The two parts, both of which include exercises, merge smoothly, and many of the nonlinear techniques arise from the study of the linear systems. 1990 edition. 70 figures. 4 tables. Appendix. Index.

Singular Perturbations

Introduction to System Order Reduction Methods with Applications
Author: Elena Shchepakina,Vladimir Sobolev,Michael P. Mortell
Publisher: Springer
ISBN: 3319095706
Category: Mathematics
Page: 212
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These lecture notes provide a fresh approach to investigating singularly perturbed systems using asymptotic and geometrical techniques. It gives many examples and step-by-step techniques, which will help beginners move to a more advanced level. Singularly perturbed systems appear naturally in the modelling of many processes that are characterized by slow and fast motions simultaneously, for example, in fluid dynamics and nonlinear mechanics. This book’s approach consists in separating out the slow motions of the system under investigation. The result is a reduced differential system of lesser order. However, it inherits the essential elements of the qualitative behaviour of the original system. Singular Perturbations differs from other literature on the subject due to its methods and wide range of applications. It is a valuable reference for specialists in the areas of applied mathematics, engineering, physics, biology, as well as advanced undergraduates for the earlier parts of the book, and graduate students for the later chapters.

Anschauliche Funktionentheorie


Author: Tristan Needham
Publisher: Oldenbourg Verlag
ISBN: 9783486245783
Category: Functions of complex variables
Page: 685
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Needhams neuartiger Zugang zur Funktionentheorie wurde von der angelsächsischen Fachpresse begeistert aufgenommen. Mit über 500 zum großen Teil perspektivischen Grafiken vermittelt er im wahrsten Sinne des Wortes eine Anschauung von der ansonsten oft als trocken empfundenen Funktionentheorie. Weitere Informationenen zu Buch und Autor finden Sie auf der Web-Site des Autors.

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.

Perturbation Methods for Engineers and Scientists


Author: Alan W. Bush
Publisher: CRC Press
ISBN: 9780849386145
Category: Mathematics
Page: 320
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The subject of perturbation expansions is a powerful analytical technique which can be applied to problems which are too complex to have an exact solution, for example, calculating the drag of an aircraft in flight. These techniques can be used in place of complicated numerical solutions.

Special Relativity


Author: Nicholas M.J. Woodhouse
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3540466762
Category: Science
Page: 88
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Geologie für Dummies


Author: Alecia M. Spooner
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527687483
Category: Education
Page: 376
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Fragen Sie sich auch manchmal, warum die Erde so aussieht wie sie aussieht? Eiszeiten, Vulkanismus, Erosion, Meteoriteneinschläge - unser Planet hat in seiner Geschichte schon einiges mitgemacht. Und so vielgestaltig die Erde aussieht, so umfangreich und komplex ist auch das Thema Geologie. Aber keine Sorge, Alecia Spooner erklärt Ihnen leicht verständlich alles Wichtige, was es zum Thema Geologie zu wissen gibt: von den chemischen Grundlagen und der Bedeutung von Wind und Wasser für die Geowissenschaften bis zur Bildung und Bestimmung von Gesteinen. Sie erfahren alles Wissenswerte zu Konvektion, Plattentektonik, Mineralien, Fossilien, Erdbeben, Oberflächenprozessen, den geologischen Zeitaltern und vieles, vieles mehr. Nehmen Sie das Buch zur Hand und bringen Sie die Steine ins Rollen!

Analyzing Multiscale Phenomena Using Singular Perturbation Methods

American Mathematical Society Short Course, January 5-6, 1998, Baltimore, Maryland
Author: Jane Cronin,Robert E. O'Malley,American Mathematical Society
Publisher: American Mathematical Soc.
ISBN: 9780821867617
Category: Mathematics
Page: 187
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To understand multiscale phenomena, it is essential to employ asymptotic methods to construct approximate solutions and to design effective computational algorithms. This volume consists of articles based on the AMS Short Course in Singular Perturbations held at the annual Joint Mathematics Meetings in Baltimore (MD). Leading experts discussed the following topics which they expand upon in the book: boundary layer theory, matched expansions, multiple scales, geometric theory, computational techniques, and applications in physiology and dynamic metastability. Readers will find that this text offers an up-to-date survey of this important field with numerous references to the current literature, both pure and applied.