
Mathematik
Beschreibung
Rezensionen / Stimmen
Die Physiker haben ihren "Tipler". Und die Mathematiker nun ihren Arens? Auf über 1500 Seiten versuchen sechs Autoren, darunter Professoren wie Doktoranden, den Mathematikstoff für Physiker und Ingenieure zielgerecht und strukturiert aufzuarbeiten. Das Ziel: An den Erfolg von Paul Tipler anzuknüpfen, der das etablierte Standardwerk für Physiker geworden ist. Es ist den Mathematikern gelungen!
In ihrem Buch mit dem schlichen Titel "Mathematik" befindet sich der gesamte Stoff des Fachgebiets, den ein Physik- oder Ingenieurstudent innerhalb seines Studiums lernen und verinnerlichen sollte. (...) Dieses Buch bietet jedoch weitaus mehr! Man kann es sich eher als ein sehr ausführliches und sehr verständlich geschriebenes Lehrbuch vorstellen.
Es ist nicht trocken, sondern lebendig und vor allem voller Freude - und nicht langweilig wie manche Lexika, denn es ist sehr anschaulich und ausführlich. Ein durchgängiges farbiges Layout mit mehr als 1000 Abbildungen rundet den Gesamteindruck ab. (...) die Erklärungen gerade für die Anfängervorlesungen Analysis und der Linearen Algebra sind sehr verständlich und mit vielen Beispielen unterlegt: Grandios, um etwas nachzuschlagen oder sich anzueignen. Schließlich haben die Autoren auf schöne Beweise wichtiger Sätze nicht verzichtet.
Weiterhin bietet "Mathematik" viele Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen im Internet sowie über 300 Seiten Zusatzmaterial auf www.matheweb.de , der Internetseite zum Nachschlagewerk. Dort können auch Fragen zum Inhalt des Buches gestellt werden, die man in der Regel recht schnell beantwortet. Die Zusammenfassungen am Ende jedes Kapitels bieten einen sehr guten Überblick über den Stoff, und Anwendungsboxen runden jedes Kapitel thematisch ab. Sie belegen, dass die Mathematik Teil des Alltags ist und ohne sie ein "normales" Leben nicht mehr möglich wäre: "Wie funktioniert das Pageranking von Google?" oder "Die Geometrie hinter dem GPS" sind nur ein paar Beispiele.
Kurz und knapp: Hut ab vor den Autoren des Werks. Es ist ihnen gelungen, eine "Bibel" der Mathematik zu schreiben - ein Buch, auf das ich nicht mehr verzichten möchte.
spektrumdirekt
Mit diesem Lehrbuch ist ein Buch erschienen, welches sich deutlich von anderen Lehrbüchern unterscheidet. Dies betrifft den Umfang (1496 Seiten), die Mehrfarbigkeit und das didaktische Konzept. Dabei ist es gelungen, den Ladenpreis günstig zu halten. (...) Man findet im Buch alle wichtigen Gebiete der Mathematik, die den Anwender hauptsächlich interessieren, in einer genügenden Breite dargestellt. Dabei bemühen sich die Autoren um eine verständliche Sprache, die nicht zu trocken und abstrakt mathematische Sachverhalte ermittelt." ZAMM, 11/2008 "Es ist nicht trocken, sondern lebendig und vor allem voller Freude - und nicht langweilig wie manche Lexika, denn es ist sehr anschaulich und ausführlich. (...) Grandios, um etwas nachzuschlagen oder sich anzueignen. Schließlich haben die Autoren auf schöne Beweise wichtiger Sätze nicht verzichtet. (...) Kurz und knapp: Hut ab vor den Autoren des Werks. Es ist ihnen gelungen, eine "Bibel" der Mathematik zu schreiben - ein Buch, auf das ich nicht mehr verzichten möchte." www.spektrumdirekt.de, 17.09.2008 "Doch dieses Mathematikkompendium für Naturwissenschaftler und Ingenieure besticht durch seine attraktive Aufmachung und den freundlichen Tonfall seiner Texte. (...) Offenkundig wollen Autoren und Verlag dort aufhören, wo (und wie) moderne Schulbücher aufhören: Mit lockeren Einführungen, Fotos und aufwändigen Grafiken, knackigen Überschriften, vorsichtig-motivierenden Texteinschüben ("Das geht mit vollständiger Induktion. Versuchen Sie es auch mal.") - und Beispielen, Beispielen, Beispielen. (...) Das Buch ist hingegen sein Geld wert." Physik Journal, Dezember 2008 "Es ist der gelungene Versuch, den großen, in Deutschland akzeptierten, Kanon des mathematischen Wissens von Ingenieurstudenten in einer eher amerikanischen Art und Weise zu präsentieren. Die Autoren schreiben stets klar und verständlich. (...) Das ist schon fast mehr, als man von einem Lehrbuch zur Ingenieurmathematik verlangen kann. Ich kann dieses neuartige Lehrbuch in der Tat nur begrüßen und wünsche ihm zahlreiche Leser (...)" Buchbesprechung Springer Verlag, Januar 2009 "Ein sehr umfassendes, solides Buch, groß und schwer auch im Äußeren. Eine ideale Lektüre, die griffbereit am Schreibtisch zur Verfügung stehen sollte. Insgesamt gibt es 6 Teile (Einführung und Grundlagen, Analysis einer reellen Variablen, Lineare Algebra, Analysis mehrerer reeller Variablen, Höhere Analysis, Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik) und diese sind wieder in insgesamt 41 Kapitel unterteilt. Trotz der 1496 Seiten kann dieses Werk natürlich nicht alle Aspekte in jedem Bereich vollständig berücksichtigen, da ist die Mathematik zu umfassend. Aber es ist erstaunlich viel enthalten und ein sehr umfassenden Niveau gewählt worden. Ich denke, dieses Buch ist einerseits sehr gut geeignet für Studierende der Mathematik und technischer Studien, aber durchaus auch MathematikerInner und mathematisch tätige Personen." Buchbesprechung ÖMG, September 2009
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Personen
Dr. Tilo Arens und PD Dr. Frank Hettlich sind beide als Dozenten an der Fakultät für Mathematik der Universität Karlsruhe tätig. Für den Vorlesungszyklus Höhere Mathematik für Studierende des Maschinenbaus und des Chemieingenieurwesens erhielten sie 2004 gemeinsam mit anderen Mitgliedern ihres Instituts den Landeslehrpreis des Landes Baden-Württemberg.
PD Dr. Christian Karpfinger lehrt an der Technischen Universität München; 2004 erhielt er den Landeslehrpreis des Freistaates Bayern.
Ulrich Kockelkorn war bis zu seiner Pensionierung 2006 Professor für Statistik und Wirtschaftsmathematik an der TU-Berlin und langjähriger Vorsitzender des Ausbildungsausschusses der Deutschen Statistischen Gesellschaft.
Klaus Lichtenegger studierte in Graz Physik und Umweltsystemwissenschaften, er war mehrere Jahre lang als Tutor und Studienassistent in der Mathematik-Lehre tätig, insbesondere im Bereich Analysis.
Hellmuth Stachel ist seit mehr als 25 Jahren Professor für Geometrie an der Technischen Universität Wien und in Forschung und Lehre um Anwendungsnähe bemüht.
Inhalt
Vorwort
Die Autoren
Bemerkungen für Dozenten
Verzeichnis der Übersichten
Teil I: Einführung und Grundlagen. 1 Mathematik - Wissenschaft und Werkzeug. 2 Logik, Mengen, Abbildungen - die Sprache der Mathematik. 3 Rechentechniken - die Werkzeuge der Mathematik. -4 Elementare Funktionen - Bausteine der Analysis.- 5 Komplexe Zahlen - Rechnen mit imaginären Größen.
Teil II: Analysis einer reellen Variablen.- 6 Folgen - der Weg ins Unendliche. 7 Stetige Funktionen - kleine Ursachen haben kleine Wirkungen. 8 Reihen - Summieren bis zum Letzten. 9 Potenzreihen - Alleskönner unter den Funktionen. 10 Differenzialrechnung - Veränderungen kalkulieren. 11 Integrale - vom Sammeln und Bilanzieren. 12 Integrationstechniken - Tipps, Tricks und Näherungsverfahren. 13 Differenzialgleichungen - Zusammenspiel von Funktionen und ihren Ableitungen.
Teil III: Lineare Algebra.- 14 Lineare Gleichungssysteme - Grundlagen der linearen Algebra. 15 Vektorräume - Schauplätze der linearen Algebra. 16 Matrizen und Determinanten - Zahlen in Reihen und Spalten. 17 Lineare Abbildungen und Matrizen - abstrakte Sachverhalte in Zahlen ausgedrückt. 18 Eigenwerte und Eigenvektoren - oder wie man Matrizen diagonalisiert. 19 Analytische Geometrie - Rechnen statt Zeichnen. 20 Euklidische und unitäre Vektorräume - Geometrie in höheren Dimensionen. 21 Quadriken - ebenso nützlich wie dekorativ. 22 Tensorrechnung - geschicktes Hantieren mit Indizes. 23 Lineare Optimierung - ideale Ausnutzung von Kapazitäten.
Teil IV: Analysis mehrerer reeller Variablen.- 24 Funktionen mehrerer Variablen - Differenzieren im Raum. 25 Gebietsintegrale - das Ausmessen von Körpern. 26 Kurven und Flächen - von Krümmung, Torsion und Längenmessung. 27 Vektoranalysis - von Quellen und Wirbeln. 28 Differenzialgleichungssysteme - ein allgemeiner Zugang zu Differenzialgleichungen. 29 Partielle Differenzialgleichung - Modelle von Feldern und Wellen.
Teil V: Höhere Analysis.- 30 Fouriertheorie - von schwingenden Saiten. 31 Funktionalanalysis - Operatoren wirken auf Funktionen. 32 Funktionentheorie - von komplexen Zusammenhängen. 33 Integraltransformationen - Multiplizieren statt Differenzieren. 34 Spezielle Funktionen - nützliche Helfer. 35 Optimierung und Variationsrechnung - Suche nach dem Besten.
Teil VI: Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik.- 36 Deskriptive Statistik - wie man Daten beschreibt. 37 Wahrscheinlichkeit - die Gesetze des Zufalls. 38 Zufällige Variable - der Zufall betritt den R1. 39 Spezielle Verteilungen - Modelle des Zufalls. 40 Schätz- und Testtheorie - Bewerten und Entscheiden. 41 Lineare Regression - die Suche nach Abhängigkeiten.
Hinweise zu den Aufgaben
Lösungen zu den Aufgaben
Bildnachweis
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