Mathematik verstehen und anwenden - von den Grundlagen bis zu Fourier-Reihen und Laplace-Transformation

 
 
Springer Spektrum (Verlag)
  • 3. Auflage
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  • erschienen am 31. Mai 2018
 
  • Buch
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  • Softcover
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  • XIII, 1099 Seiten
978-3-662-57393-8 (ISBN)
 
Gegen Angst vor Mathematik hilft Verstehen. Dieses Buch setzt nur elementare Schulkenntnisse voraus und führt schrittweise und systematisch von der Bruchrechnung bis zu erstaunlichen Sätzen der Höheren Mathematik. Ausgehend von Problemstellungen aus Elektrotechnik und Maschinenbau werden Differenzial- und Integralrechnung, Vektorrechnung, Differenzialgleichungen, Fourier-Reihen, Integraltransformationen sowie Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik behandelt.
Neben vielen Anwendungsbeispielen aus den Ingenieurwissenschaften finden Sie zu jedem Kapitel zahlreiche Aufgaben (mit Lösungen auf der Website) zum Selbstrechnen.
In der dritten Auflage wurde unter Berücksichtigung von Leserwünschen der Stoffumfang erheblich erweitert, didaktisch überarbeitet und durch weitere anschauliche Beispiele ergänzt.
3., überarbeitete und erweiterte Aufl. 2018
  • Deutsch
  • Heidelberg
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  • Deutschland
Springer Berlin
  • Broschur/Paperback
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  • Klebebindung
  • 207 s/w Abbildungen, 28 farbige Abbildungen, 24 farbige Tabellen
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  • 207 schwarz-weiße und 28 farbige Abbildungen, 24 farbige Tabellen, Bibliographie
  • Höhe: 245 mm
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  • Breite: 173 mm
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  • Dicke: 69 mm
  • 1835 gr
978-3-662-57393-8 (9783662573938)
10.1007/978-3-662-57394-5
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An der Hochschule Niederrhein in Krefeld ist Dr. Steffen Goebbels Professor im Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, wo er Höhere Mathematik für Ingenieure unterrichtet.

Dr. Stefan Ritter ist Professor für Mathematik an der Hochschule Karlsruhe und unterrichtet Ingenieure der Elektro- und Informationstechnik.

Beide Mathematiker haben einen anwendungsbezogenen Hintergrund (langjährige Projekte bei IBM und Daimler-Benz) und bringen Ihre Erfahrung mit Studienanfängern in diesen Text ein.

Vorwort.- 1 Grundlagen.- 1.1 Mengenlehre. 1.2 Logik. 1.3 Reelle Zahlen. 1.4 Rechnen mit reellen Zahlen. 1.5 Reelle Funktionen. 1.6 Komplexe Zahlen. 1.7 Lineare Gleichungssysteme und Matrizen. 1.8 Determinanten. 1.9 Aufgaben.- 2 Differenzial- und Integralrechnung.- 2.1 Folgen. 2.2 Zahlen-Reihen. 2.3 Grenzwerte von Funktionen und Stetigkeit. 2.4 Differenzierbarkeit und Ableitungen. 2.5 Zentrale Sätze der Differenzialrechnung. 2.6 Integralrechnung. 2.7 Satz von Taylor, Kurvendiskussion und Extremalprobleme. 2.8 Potenzreihen. 2.9 Aufgaben.- 3 Lineare Algebra.- 3.1 Vektoren in der Ebene und im Raum. 3.2 Analytische Geometrie. 3.3 Vektorräume. 3.4 Lineare Abbildungen. 3.5 Lösungstheorie linearer Gleichungssysteme. 3.6 Eigenwerte und Eigenvektoren. 3.7 Normierte Vektorräume: Lineare Algebra trifft Analysis. 3.8 Aufgaben.- 4 Funktionen mit mehreren Variablen.- 4.1 Grenzwerte und Stetigkeit. 4.2 Ableitungen von reellwertigen Funktionen mit mehreren Variablen. 4.3 Extremwertrechnung. 4.4 Integralrechnung mit mehreren Variablen. 4.5 Vektoranalysis. 4.6 Aufgaben.- 5 Gewöhnliche Differenzialgleichungen.- 5.1 Einführung. 5.2 Lösungsmethoden für Differenzialgleichungen erster Ordnung. 5.3 Lineare Differenzialgleichungssysteme. 5.4 Lineare Differenzialgleichungen höherer Ordnung. 5.5 Ausblick: Partielle Differenzialgleichungen und Finite-Elemente-Methode. 5.6 Aufgaben.- 6 Fourier-Reihen und Integraltransformationen.- 6.1 Fourier-Reihen. 6.2 Fourier-Transformation. 6.3 Laplace-Transformation. 6.4 Diskrete Fourier-Transformation. 6.5 Wavelets und schnelle Wavelet-Transformation. 6.6 Aufgaben.- 7 Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik.- 7.1 Beschreibende Statistik. 7.2 Wahrscheinlichkeitsrechnung. 7.3 Schließende Statistik. 7.4 Aufgaben.- Literaturverzeichnis.- Index.

Gegen Angst vor Mathematik hilft Verstehen. Dieses Buch setzt nur elementare Schulkenntnisse voraus und führt schrittweise und systematisch von der Bruchrechnung bis zu erstaunlichen Sätzen der Höheren Mathematik. Ausgehend von Problemstellungen aus Elektrotechnik und Maschinenbau werden Differenzial- und Integralrechnung, Vektorrechnung, Differenzialgleichungen, Fourier-Reihen, Integraltransformationen sowie Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik behandelt. Dabei werden Sie vom Vertrauten zum Neuen geführt. Neben vielen Anwendungsbeispielen aus den Ingenieurwissenschaften finden Sie zu jedem Kapitel zahlreiche Aufgaben (mit Lösungen auf der Website) zum Selbstrechnen.

Trotz der verständlichen Darstellung für ein Bachelor-Studium geht die mathematische Exaktheit nicht verloren. Hintergrundinformationen und Beweise ergänzen die sehr umfangreiche Stoffauswahl und bieten Anknüpfungspunkte für ein Master-Studium.

In der dritten Auflage wurde unter Berücksichtigung von Leserwünschen der Stoffumfang erheblich erweitert, didaktisch überarbeitet und durch weitere anschauliche Beispiele ergänzt.

Stimmen zur ersten Auflage:

"Sowohl mathematisch exakt als auch äußerst anschaulich. Eine echte Bereicherung der großen Auswahl an Büchern zum Thema Ingenieurmathematik."
Prof. Dr. Andreas Gessinger, Rheinische Fachhochschule Köln

"Der Spagat zwischen Verständlichkeit und mathematischer Tiefe ist hervorragend gelungen. Eine breite Palette von praxisorientierten Beispielen wirkt motivationsfördernd. Optimal dem Lehrstoff angepasste Aufgaben am Ende jedes Kapitels ermöglichen eine Selbstkontrolle des Lernerfolgs."
Prof. Dr. Helga Tecklenburg, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

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