Basic Theory of Ordinary Differential Equations

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Author: Po-Fang Hsieh,Yasutaka Sibuya

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387986999

Category: Mathematics

Page: 468

View: 2487

The authors provide readers with the very basic knowledge necessary to begin research on differential equations with professional ability. The selection of topics gives readers methods and results that are applicable in a variety of different fields. Each chapter begins with a brief discussion of its contents and history and ends with a number of problems and exercises.

Gewöhnliche Differentialgleichungen

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Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642564801

Category: Mathematics

Page: 344

View: 6809

nen (die fast unverändert in moderne Lehrbücher der Analysis übernommen wurde) ermöglichten ihm nach seinen eigenen Worten, "in einer halben Vier telstunde" die Flächen beliebiger Figuren zu vergleichen. Newton zeigte, daß die Koeffizienten seiner Reihen proportional zu den sukzessiven Ableitungen der Funktion sind, doch ging er darauf nicht weiter ein, da er zu Recht meinte, daß die Rechnungen in der Analysis bequemer auszuführen sind, wenn man nicht mit höheren Ableitungen arbeitet, sondern die ersten Glieder der Reihenentwicklung ausrechnet. Für Newton diente der Zusammenhang zwischen den Koeffizienten der Reihe und den Ableitungen eher dazu, die Ableitungen zu berechnen als die Reihe aufzustellen. Eine von Newtons wichtigsten Leistungen war seine Theorie des Sonnensy stems, die in den "Mathematischen Prinzipien der Naturlehre" ("Principia") ohne Verwendung der mathematischen Analysis dargestellt ist. Allgemein wird angenommen, daß Newton das allgemeine Gravitationsgesetz mit Hilfe seiner Analysis entdeckt habe. Tatsächlich hat Newton (1680) lediglich be wiesen, daß die Bahnkurven in einem Anziehungsfeld Ellipsen sind, wenn die Anziehungskraft invers proportional zum Abstandsquadrat ist: Auf das Ge setz selbst wurde Newton von Hooke (1635-1703) hingewiesen (vgl. § 8) und es scheint, daß es noch von weiteren Forschern vermutet wurde.

Vorlesungen über partielle Differentialgleichungen

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Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540350314

Category: Mathematics

Page: 174

View: 6319

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.

Ordinary Differential Equations

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Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540548133

Category: Mathematics

Page: 338

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Few books on Ordinary Differential Equations (ODEs) have the elegant geometric insight of this one, which puts emphasis on the qualitative and geometric properties of ODEs and their solutions, rather than on routine presentation of algorithms. From the reviews: "Professor Arnold has expanded his classic book to include new material on exponential growth, predator-prey, the pendulum, impulse response, symmetry groups and group actions, perturbation and bifurcation." --SIAM REVIEW

Partielle Differentialgleichungen der Geometrie und der Physik 2

Funktionalanalytische Lösungsmethoden

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Author: Friedrich Sauvigny

Publisher: Springer-Verlag

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.

A Short Course in Ordinary Differential Equations

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Author: Qingkai Kong

Publisher: Springer

ISBN: 3319112392

Category: Mathematics

Page: 267

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This text is a rigorous treatment of the basic qualitative theory of ordinary differential equations, at the beginning graduate level. Designed as a flexible one-semester course but offering enough material for two semesters, A Short Course covers core topics such as initial value problems, linear differential equations, Lyapunov stability, dynamical systems and the Poincaré—Bendixson theorem, and bifurcation theory, and second-order topics including oscillation theory, boundary value problems, and Sturm—Liouville problems. The presentation is clear and easy-to-understand, with figures and copious examples illustrating the meaning of and motivation behind definitions, hypotheses, and general theorems. A thoughtfully conceived selection of exercises together with answers and hints reinforce the reader's understanding of the material. Prerequisites are limited to advanced calculus and the elementary theory of differential equations and linear algebra, making the text suitable for senior undergraduates as well.

Partielle Differentialgleichungen

Eine Einführung

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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.

Numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen

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Author: Christian Großmann,Hans-Görg Roos

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783519220893

Category: Mathematics

Page: 572

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Mathematiker, Naturwissenschaftler und Ingenieure erhalten mit diesem Lehrbuch eine Einführung in die numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen. Diskutiert werden die grundlegenden Verfahren - Finite Differenzen, Finite Volumen und Finite Elemente - für die wesentlichen Typen partieller Differentialgleichungen: elliptische, parabolische und hyperbolische Gleichungen. Einbezogen werden auch moderne Methoden zur Lösung der diskreten Probleme. Hinweise auf aktuelle Software sowie zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben runden diese Einführung ab.

Ordinary and Partial Differential Equations for the Beginner

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Author: László Székelyhidi

Publisher: World Scientific Publishing Company

ISBN: 9814725013

Category: Mathematics

Page: 256

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This textbook is intended for college, undergraduate and graduate students, emphasizing mainly on ordinary differential equations. However, the theory of characteristics for first order partial differential equations and the classification of second order linear partial differential operators are also included. It contains the basic material starting from elementary solution methods for ordinary differential equations to advanced methods for first order partial differential equations. In addition to the theoretical background, solution methods are strongly emphasized. Each section is completed with problems and exercises, and the solutions are also provided. There are special sections devoted to more applied tools such as implicit equations, Laplace transform, Fourier method, etc. As a novelty, a method for finding exponential polynomial solutions is presented which is based on the author's work in spectral synthesis. The presentation is self-contained, provided the reader has general undergraduate knowledge.

Analytic, Algebraic and Geometric Aspects of Differential Equations

Będlewo, Poland, September 2015

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Author: Galina Filipuk,Yoshishige Haraoka,Sławomir Michalik

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 3319528424

Category: Mathematics

Page: 471

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This volume consists of invited lecture notes, survey papers and original research papers from the AAGADE school and conference held in Będlewo, Poland in September 2015. The contributions provide an overview of the current level of interaction between algebra, geometry and analysis and demonstrate the manifold aspects of the theory of ordinary and partial differential equations, while also pointing out the highly fruitful interrelations between those aspects. These interactions continue to yield new developments, not only in the theory of differential equations but also in several related areas of mathematics and physics such as differential geometry, representation theory, number theory and mathematical physics. The main goal of the volume is to introduce basic concepts, techniques, detailed and illustrative examples and theorems (in a manner suitable for non-specialists), and to present recent developments in the field, together with open problems for more advanced and experienced readers. It will be of interest to graduate students, early-career researchers and specialists in analysis, geometry, algebra and related areas, as well as anyone interested in learning new methods and techniques.

A Course on Rough Paths

With an Introduction to Regularity Structures

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Author: Peter K. Friz,Martin Hairer

Publisher: N.A

ISBN: 9783319083339

Category:

Page: 268

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Differential Equations

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Author: Viorel Barbu

Publisher: Springer

ISBN: 3319452614

Category: Mathematics

Page: 224

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This textbook is a comprehensive treatment of ordinary differential equations, concisely presenting basic and essential results in a rigorous manner. Including various examples from physics, mechanics, natural sciences, engineering and automatic theory, Differential Equations is a bridge between the abstract theory of differential equations and applied systems theory. Particular attention is given to the existence and uniqueness of the Cauchy problem, linear differential systems, stability theory and applications to first-order partial differential equations. Upper undergraduate students and researchers in applied mathematics and systems theory with a background in advanced calculus will find this book particularly useful. Supplementary topics are covered in an appendix enabling the book to be completely self-contained.

On Finiteness in Differential Equations and Diophantine Geometry

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Author: Dana Schlomiuk

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 9780821869857

Category: Mathematics

Page: 182

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This book focuses on finiteness conjectures and results in ordinary differential equations (ODEs) and Diophantine geometry. During the past twenty-five years, much progress has been achieved on finiteness conjectures, which are the offspring of the second part of Hilbert's 16th problem. Even in its simplest case, this is one of the very few problems on Hilbert's list which remains unsolved. These results are about existence and estimation of finite bounds for the number of limit cycles occurring in certain families of ODEs. The book describes this progress, the methods used (bifurcation theory, asymptotic expansions, methods of differential algebra, or geometry) and the specific results obtained. The finiteness conjectures on limit cycles are part of a larger picture that also includes finiteness problems in other areas of mathematics, in particular those in Diophantine geometry where remarkable results were proved during the same period of time. There is a chapter devoted to finiteness results in D The volume can be used as an independent study text for advanced undergraduates and graduate students studying ODEs or applications of differential algebra to differential equations and Diophantine geometry. It is also is a good entry point for researchers interested these areas, in particular, in limit cycles of ODEs, and in finiteness problems. Contributors to the volume include Andrey Bolibrukh and Alexandru Buium. Available from the AMS by A. Buium is Arithmetic Differential Equations, as Volume 118 in the Mathematical Surveys and Monographs series.

An Introduction to Ordinary Differential Equations

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Author: Ravi P. Agarwal,Donal O'Regan

Publisher: Springer

ISBN: 9780387712758

Category: Mathematics

Page: 322

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Ordinary differential equations serve as mathematical models for many exciting real world problems. Rapid growth in the theory and applications of differential equations has resulted in a continued interest in their study by students in many disciplines. This textbook organizes material around theorems and proofs, comprising of 42 class-tested lectures that effectively convey the subject in easily manageable sections. The presentation is driven by detailed examples that illustrate how the subject works. Numerous exercise sets, with an "answers and hints" section, are included. The book further provides a background and history of the subject.

Lineare Funktionalanalysis

Eine anwendungsorientierte Einführung

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Author: Hans Wilhelm Alt

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642222617

Category: Mathematics

Page: 449

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Die lineare Funktionalanalysis ist ein Teilgebiet der Mathematik, das Algebra mit Topologie und Analysis verbindet. Das Buch führt in das Fachgebiet ein, dabei bezieht es sich auf Anwendungen in Mathematik und Physik. Neben den vollständigen Beweisen aller mathematischen Sätze enthält der Band zahlreiche Aufgaben, meist mit Lösungen. Für die Neuauflage wurden die Inhalte komplett überarbeitet. Das Standardwerk auf dem Gebiet der Funktionalanalysis richtet sich insbesondere an Leser mit Interesse an Anwendungen auf Differentialgleichungen.

Ordinary and Partial Differential Equations

With Special Functions, Fourier Series, and Boundary Value Problems

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Author: Ravi P. Agarwal,Donal O'Regan

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387791469

Category: Mathematics

Page: 410

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In this undergraduate/graduate textbook, the authors introduce ODEs and PDEs through 50 class-tested lectures. Mathematical concepts are explained with clarity and rigor, using fully worked-out examples and helpful illustrations. Exercises are provided at the end of each chapter for practice. The treatment of ODEs is developed in conjunction with PDEs and is aimed mainly towards applications. The book covers important applications-oriented topics such as solutions of ODEs in form of power series, special functions, Bessel functions, hypergeometric functions, orthogonal functions and polynomials, Legendre, Chebyshev, Hermite, and Laguerre polynomials, theory of Fourier series. Undergraduate and graduate students in mathematics, physics and engineering will benefit from this book. The book assumes familiarity with calculus.

Wahrscheinlichkeitstheorie und Stochastische Prozesse

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Author: Michael Mürmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 364238160X

Category: Mathematics

Page: 428

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Dieses Lehrbuch beschäftigt sich mit den zentralen Gebieten einer maßtheoretisch orientierten Wahrscheinlichkeitstheorie im Umfang einer zweisemestrigen Vorlesung. Nach den Grundlagen werden Grenzwertsätze und schwache Konvergenz behandelt. Es folgt die Darstellung und Betrachtung der stochastischen Abhängigkeit durch die bedingte Erwartung, die mit der Radon-Nikodym-Ableitung realisiert wird. Sie wird angewandt auf die Theorie der stochastischen Prozesse, die nach der allgemeinen Konstruktion aus der Untersuchung von Martingalen und Markov-Prozessen besteht. Neu in einem Lehrbuch über allgemeine Wahrscheinlichkeitstheorie ist eine Einführung in die stochastische Analysis von Semimartingalen auf der Grundlage einer geeigneten Stetigkeitsbedingung mit Anwendungen auf die Theorie der Finanzmärkte. Das Buch enthält zahlreiche Übungen, teilweise mit Lösungen. Neben der Theorie vertiefen Anmerkungen, besonders zu mathematischen Modellen für Phänomene der Realität, das Verständnis.​