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Lineare Algebra: Mathematische Grundlagen, praxisrelevante Methoden und technische Anwendungen
by Andreas MüllerDieses Lehrbuch entwickelt die Konzepte und Werkzeuge der linearen Algebra zusammen mit anspruchsvollen und praxisrelevanten Anwendungen aus dem Ingenieurswesen. Dabei stellt es die Theorie soweit exakt dar, dass eine tragfähige Grundlage für die späteren Entwicklungen entsteht – die Umsetzung mit dem Computer wird aber ebenfalls explizit erläutert. Das Buch macht somit letztlich weiterführende Konzepte und ihre Anwendungen mit der gleichen geometrischen Intuition zugänglich, wie es bei elementaren Konzepten im ersten Semester üblich ist. Der gaußsche Eliminationsalgorithmus etwa löst nicht nur Gleichungssysteme – wenn man die Darstellung als Tableau genügend weit entwickelt, kann man damit auch inverse Matrizen berechnen, die Lösungsmenge ablesen, feststellen, ob zwei Polynome einen gemeinsamen Teiler haben und jedes beliebige lineare Schnittproblem der Vektorgeometrie auf eine einheitliche Art mit einem einzigen Tableau lösen. Mit Matrizen kann man nicht nur Gleichungssysteme aufstellen und lösen, man kann damit auch optische Systeme modellieren, den größten gemeinsamen Teiler finden, unabhängige Zyklen für die Kirchhoff-Gleichungen berechnen oder mit Drehmatrizen die Quadraturamplitudenmodulation als Grundlage von Software Defined Radio verstehen.
Lineare Algebra: und ihre Anwendungen
by Herbert J. MuthsamDie Lineare Algebra ist eine eigenständige mathematische Disziplin mit vielfältigen Querverbindungen zu den anderen mathematischen Fächern und zugleich ein unverzichtbares Instrument für Wissenschaft und Technik. Dieses Lehrbuch bietet Studierende der Mathematik, der Natur- und Ingenieurwissenschaften eine solide Einführung in die Lineare Algebra. Dabei wird von Anfang an ein starkes Gewicht auf die Wechselbeziehungen zwischen guter Theorie und mächtigen Anwendungen gelegt. Für den sanften Einstieg in die oft als schwierig empfundene mathematische Denkweise wählt das erste Kapitel "anschaulich evidente" geometrische Prinzipien als Ausgangspunkt, um schrittweise zu einer strukturellen Betrachtungsweise zu gelangen. Begriffe, die hier entstehen, sind dann für die gesamte Darstellung fundamental; in ihr wird der kanonische Inhalt der Linearen Algebra in enger Verflechtung mit geometrischer Deutung und Anwendungen entwickelt. Anwendungen, die sich auf dieser Basis ganz natürlich ergeben, umfassen Fouriertransformationen, gewöhnliche Differentialgleichungen, lineare Optimierung sowie Methoden der Modellierung (finite Elemente) und numerische Verfahren mit Blick auf Fragen aus Naturwissenschaften, Technik und Wirtschaftswissenschaften. Eine Vielzahl von Übungsaufgaben erleichtert die Vertiefung des Lernstoffs. Zu ausgewählten Aufgaben werden Lösungen im Internet angeboten.
Lineare Algebra (Springer-Lehrbuch)
by Gilbert StrangDiese Einführung in die lineare Algebra bietet einen sehr anschaulichen Zugang zum Thema. Die englische Originalausgabe wurde rasch zum Standardwerk in den Anfängerkursen des Massachusetts Institute of Technology sowie in vielen anderen nordamerikanischen Universitäten. Auch hierzulande ist dieses Buch als Grundstudiumsvorlesung für alle Studenten hervorragend lesbar. Darüber hinaus gibt es neue Impulse in der Mathematikausbildung und folgt dem Trend hin zu Anwendungen und Interdisziplinarität. Inhaltlich umfasst das Werk die Grundkenntnisse und die wichtigsten Anwendungen der linearen Algebra und eignet sich hervorragend für Studierende der Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Mathematik und Informatik, die einen modernen Zugang zum Einsatz der linearen Algebra suchen. Ganz klar liegt hierbei der Schwerpunkt auf den Anwendungen, ohne dabei die mathematische Strenge zu vernachlässigen. Im Buch wird die jeweils zugrundeliegende Theorie mit zahlreichen Beispielen aus der Elektrotechnik, der Informatik, der Physik, Biologie und den Wirtschaftswissenschaften direkt verknüpft. Zahlreiche Aufgaben mit Lösungen runden das Werk ab.
Lineare Algebra (Grundstudium Mathematik)
by Dirk WernerDer Zugang zur Linearen Algebra ist in diesem Buch weniger algebraisch als in anderen Quellen; der Begriff des Körpers wird erst relativ spät eingeführt. Stattdessen werden die Grundlagen der Linearen Algebra (Vektorräume, lineare Unabhängigkeit, Basen, lineare Abbildungen, Matrizen, Determinanten, Eigenwerte, usw.) zuerst nur im reellen Fall diskutiert.Schwerpunkt im zweiten Teil sind Innenprodukträume und lineare Abbildungen darauf. Hier werden insbesondere die Singulärwertzerlegung und Elemente der Matrix-Analysis besprochen, aber auch Anwendungen in der Geometrie kommen nicht zu kurz. Zahlreiche Beispiele und Hinweise auf aktuelle Themen runden dieses ansprechende und leserfreundliche Lehrbuch ab.
Lineare Algebra 1
by Erich LamprechtDer zweite Band der linearen Algebra führt den mit Lineare Algebra 1 und der Einführung in die Algebra begonnenen Kurs dieses Gegenstandes weiter und schliesst ihn weitgehend ab. Hierzu gehört die Theorie der sesquilinearen und quadratischen Formen sowie der unitären und euklidischen Vektorräume in Kapitel III. Kapitel IV enthält einen Abriss von Methoden und Ergebnissen der mulitlinearen Algebra, so wie sie für Anwendungen gebraucht werden; in Kapitel V wird gezeigt, wie die lineare und multilineare Algebra zur Begründung und Diskussion der linear-analytischen Geometrie verwendet werden kann. Auch hier sind den einzelnen Paragraphen zur inhaltlichen Vertiefung und Einübung der Gegenstände jeweils umfangreiche Ergänzungen und Aufgabensammlungen beigefügt.
Lineare Algebra 1: Die Grundlagen für Studierende der Mathematik und Physik
by Stefan WaldmannIm vorliegenden Lehrbuch werden die Grundlagen der Linearen Algebra im Detail vorgestellt: Nachdem die grundlegenden Strukturen der Mathematik - die Gruppen, Ringe und Körper - eingeführt sind, werden Vektorräume und lineare Abbildungen zwischen ihnen ausführlich vorgestellt. Wichtige Normalformen werden ebenso diskutiert wie die Determinante und das Problem der Diagonalisierung. Abschließend werden die Theorien der euklidischen und unitären Vektorräume parallel entwickelt. Die formalen Aspekte der wissenschaftlichen Mathematik werden stark betont. Andererseits wird gerade aus den Anwendungen in der mathematischen Physik wichtige Motivation für das Vorgehen gewonnen. Auf diese Weise ist das Lehrbuch für Studierende der Mathematik und der Physik geeignet. Mehr als 200 umfangreiche Übungen erleichtern das Selbststudium.
Lineare Algebra 1: Grundlagen für Studierende der Mathematik und Physik
by Stefan WaldmannIm vorliegenden Lehrbuch werden die Grundlagen der Linearen Algebra im Detail vorgestellt: Nachdem die grundlegenden Strukturen der Mathematik – die Gruppen, Ringe und Körper – eingeführt sind, werden Vektorräume und lineare Abbildungen zwischen ihnen ausführlich vorgestellt. Wichtige Normalformen werden ebenso diskutiert wie die Determinante und das Problem der Diagonalisierung. Abschließend werden die Theorien der euklidischen und unitären Vektorräume parallel entwickelt. Dieses Buch ist der erste von zwei Bänden zur Linearen Algebra. Der Zugang der beiden Bände ist einerseits eher klassisch: Die formalen Aspekte der wissenschaftlichen Mathematik werden stark betont. Andererseits wird gerade aus den Anwendungen in der mathematischen Physik wichtige Motivation für das Vorgehen gewonnen. Auf diese Weise ist das Lehrbuch für Studierende der Mathematik und der Physik geeignet. Mehr als 260 umfangreiche Übungen erleichtern das Selbststudium.
Lineare Algebra 2
by Erich LamprechtDer zweite Band der linearen Algebra führt den mit "Lineare Algebra 1" und der "Einführung in die Algebra" begonnenen Kurs dieses Gegenstandes weiter und schliesst ihn weitgehend ab. Hierzu gehört die Theorie der sesquilinearen und quadratischen Formen sowie der unitären und euklidischen Vektorräume in Kapitel III. Kapitel IV enthält einen Abriss von Methoden und Ergebnissen der mulitlinearen Algebra, so wie sie für Anwendungen gebraucht werden; in Kapitel V wird gezeigt, wie die lineare und multilineare Algebra zur Begründung und Diskussion der linear-analytischen Geometrie verwendet werden kann. Auch hier sind den einzelnen Paragraphen zur inhaltlichen Vertiefung und Einübung der Gegenstände jeweils umfangreiche Ergänzungen und Aufgabensammlungen beigefügt.
Lineare Algebra 2: Anwendungen und Konzepte für Studierende der Mathematik und Physik
by Stefan WaldmannIn diesem Band des zweiteiligen Lehrbuchs zur Linearen Algebra werden zum einen verschiedene Anwendungen zu den Themen des ersten Bandes vertieft: es wird die Lösungstheorie linearer gewöhnlicher Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten vorgestellt. Zum anderen werden die formalen Konzepte der linearen Algebra vertieft. Neben Quotientenkonstruktionen und der Theorie der symmetrischen und antisymmetrischen Bilinearformen wird vor allem die multilineare Algebra zusammen mit Tensorprodukten im Detail besprochen.Wie schon im ersten Band ist der Zugang dieses Lehrbuchs eher klassisch: Die formalen Aspekte der wissenschaftlichen Mathematik werden stark betont. Noch stärker als im ersten Band wird jedoch gerade aus den Anwendungen in der mathematischen Physik wichtige Motivation für das Vorgehen gewonnen. Auf diese Weise ist das Lehrbuch sowohl für Studierende der Mathematik als auch der Physik geeignet. Insgesamt über 100 umfangreiche Übungen erleichtern das Selbststudium.Der Inhalt von Band 2:Lineare Differentialgleichungen und die ExponentialabbildungQuotientenMultilineare Abbildungen und TensorprodukteBilinearformen und QuadrikenDer AutorStefan Waldmann studierte Physik in Freiburg, wo er 1999 promovierteund 2003 habilitierte. Nach Professuren für Differentialgeometrie inLeuven und harmonische Analysis in Erlangen ist er nun am Institut fürMathematik der Universität Würzburg Inhaber des Lehrstuhls für Mathematische Physik.
Lineare Algebra 2: Anwendungen und Konzepte für Studierende der Mathematik und Physik
by Stefan WaldmannIn diesem Band des zweiteiligen Lehrbuchs zur Linearen Algebra werden zum einen verschiedene Anwendungen zu den Themen des ersten Bandes vertieft: Es wird die Lösungstheorie linearer gewöhnlicher Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten vorgestellt. Zum anderen werden die formalen Konzepte der Linearen Algebra behandelt. Neben Quotientenkonstruktionen und der Theorie der symmetrischen und antisymmetrischen Bilinearformen wird vor allem die multilineare Algebra zusammen mit Tensorprodukten im Detail besprochen. Ein Anhang gibt einen Ausblick auf die Theorie der Kategorien und Funktoren.Wie schon im ersten Band ist der Zugang dieses Lehrbuchs eher klassisch: Die formalen Aspekte der wissenschaftlichen Mathematik werden stark betont. Noch stärker als im ersten Band wird jedoch gerade aus den Anwendungen in der mathematischen Physik wichtige Motivation für das Vorgehen gewonnen. Auf diese Weise ist das Lehrbuch sowohl für Studierende der Mathematik als auch der Physik geeignet. Insgesamt über 120 umfangreiche Übungen erleichtern das Selbststudium. Der Inhalt von Band 2:- Lineare Differentialgleichungen und die Exponentialabbildung- Quotienten- Multilineare Abbildungen und Tensorprodukte- Bilinearformen und Quadriken- Kategorien und Funktoren
Lineare Algebra Birkhäuser Skripten Vol. 3
by ARTMANNDies Skript enthält den Standards toff der Linearen Algebra, wie er in den ersten Semestern üblich ist. Es wurde in verschiedenen Formen zu Vorlesungen herausgegeben, die ich für Studenten der Mathematik, Physik und Informatik an der Technischen Hochschule Darmstadt gehalten habe. Ich habe mir Mühe gegeben, den Text so einfach und leicht zugänglich wie möglich zu schreiben und jeweils typische Beispiele zu finden, um Sätze und Begriffe zu illustrieren. Die Lineare Algebra kann man unter drei Aspekten sehen: geometrisch im Sinne der analytischen Geometrie, arithmetisch wie bei den Linearen Gleichungssystemen und vielen Teilen der Matrizenrechnung, die für die Numerik wichtig sind, und schließlich strukturbetont-abstrakt in der linearen und bilinearen Theorie der Vektorräume. Alle drei Aspekte soll ten in einer Einführung zur Geltung kommen, so auch in diesem Skript. Allerdings habe ich versucht, die begriffliche Behandlung eines Stoffes so weit wie möglich ans Ende der jeweiligen Paragraphen zu stellen, um vorher über Geometrie und Arithmetik eine verläßliche Intuition für den Gegenstand aufzubauen. Diesem Zweck dienen besonders die einführenden Abschnitte über die geometrischen Verhältnisse im ~2. Gerade hier hat der Student, der ja die weitere Theorie noch nicht überblicken kann, die Gelegenheit, aus der anschaulichen Fundierung den Sinn und die Be deutung der Begriffe und Fragestellungen zu begreifen und damit von einer vernünftigen Basis aus weiterzuarbeiten.
Lineare Algebra für die Informatik: Vektorräume, Gleichungssysteme, Codierung, Quantenalgorithmen
by Kurt-Ulrich WittInternet, Soziale Netzwerke, Spiele, Smartphones, DVDs, digitaler Rundfunk und digitales Fernsehen funktionieren nur deshalb, weil zu ihrer Entwicklung und Anwendung mathematisch abgesicherte Verfahren zur Verfügung stehen. Dieses Buch vermittelt Einsichten in grundlegende Konzepte und Methoden der Linearen Algebra, auf denen diese Verfahren beruhen. Am Beispiel fehlertoleranter Codierung wird einführend gezeigt, wie diese Konzepte und Methoden in der Praxis eingesetzt werden, und am Beispiel von Quantenalgorithmen, die möglicherweise in Zukunft eine Rolle spielen, wird deutlich, dass die Lineare Algebra zeitinvariante Konzepte, Methoden und Verfahren bereitstellt, mit denen IT-Technologien konzipiert, implementiert, angewendet und weiterentwickelt werden können. Wegen seiner didaktischen Elemente wie Vorgabe von Lernzielen, Zusammenfassungen, Marginalien und einer Vielzahl von Übungen mit Musterlösungen eignet sich das Buch nicht nur als Begleitlektüre zu entsprechenden Informatik- und Mathematik-Lehrveranstaltungen, sondern insbesondere auch zum Selbststudium.
Lineare Algebra für die Natur- und Ingenieurwissenschaften: Vektoren, Matrizen und lineare Gleichungssysteme
by Michael JungDieses Lehrbuch behandelt die zentralen Themen der Linearen Algebra einschließlich ihrer Anwendungen. Neben einer systematischen Einführung der Rechenoperationen mit Vektoren und Matrizen werden entsprechende Rechengesetze angegeben, und es wird erklärt, warum diese gelten. Zahlreiche sehr ausführlich vorgerechnete Beispiele machen das Lehrbuch zu einer wertvollen Basis für das Selbststudium oder zur Vorbereitung auf Prüfungen. Viele dieser Beispiele geben außerdem einen Einblick, welche Problemstellungen mittels der Vektor- und Matrizenrechnung behandelt werden können. Neben allgemeinen Lösungsstrategien für lineare Gleichungssysteme werden Lösungsalgorithmen diskutiert, welche auf spezifische Anwendungsgebiete abgestimmt sind – z. B. Algorithmen zur Lösung von tridiagonalen Gleichungssystemen, von Gleichungssystemen mit einer symmetrischen, positiv definiten Matrix und von Gleichungssystemen, die in der Ausgleichungsrechnung auftreten. Für eine ganze Reihe von Problemen wie der Lösung linearer Gleichungssysteme, der Berechnung von Determinanten und der Berechnung der Inversen einer Matrix werden verschiedene Algorithmen vorgestellt. Bei der Nutzung dieser unterschiedlichen Algorithmen zeigt sich, dass manche davon eine sehr hohe Rechenzeit erfordern, während man mit anderen das Rechenergebnis schon nach einer sehr geringen Rechenzeit erhält. Um einschätzen zu können, welche der Algorithmen wann bevorzugt eingesetzt werden sollten, wird für viele Algorithmen eine Analyse des Aufwandes an Rechenoperationen durchgeführt. Der Inhalt Vektoren – Matrizen – Rechnen mit Vektoren und Matrizen – allgemeine Lösungsalgorithmen für lineare Gleichungssysteme – Lösungsalgorithmen für spezielle Gleichungssysteme Die Zielgruppen Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften
Lineare Algebra für Dummies (Für Dummies)
by Ernst Georg HaffnerDieses Buch wird Sie sanft in eines der wichtigsten Teilgebiete der Mathematik begleiten. Folgerichtig beginnt es mit den Grundlagen - komplexe Zahlen, Körper, Vektorrechnung -, bevor es sich linearen Gleichungssystemen und Matrizen zuwendet. Auf den nächsten Teil dürfen Sie sich freuen: Schnitte von Ebenen und affine Abbildungen werden mit den Mitteln der linearen Algebra ganz leicht handhabbar. Und zuletzt bekommen Sie noch eine Einführung in die schwierigsten Themen der linearen Algebra: Morphismen, Determinanten, Basiswechsel, Eigenwerte und -vektoren und Diagonalisierung.
Lineare Algebra für Informatiker: I. Grundlagen, diskrete Mathematik. II. Lineare Algebra (Springer-Lehrbuch)
by Bodo PareigisDas vorliegende Buch bietet eine auf die Belange der mathematischen Grundausbildung der Informatiker zugeschnittene Einführung in die Lineare Algebra, die den Leser bis hin zu den Euklidischen Vektorräumen und der Hauptachsentransformation führt. Besonders interessant sind Anwendungen der Vektorrechnung in der Codierungstheorie, Anwendungen der Matrizenrechnung auf lineare Gleichungssysteme und elementare Rechenmethoden zur Invertierung und Zerlegung von Matrizen und zur Bestimmung von Eigenwerten. Dem Teil über Lineare Algebra geht ein breit angelegter Teil über Grundlagen der Mathematik und diskrete Mathematik voraus. Neben der Mengenlehre und der Einführung der Zahlen (mit einem Abschnitt über Rekursion) enthält das Buch Kapitel über Graphentheorie, algebraische Grundstrukturen (bis hin zum Rechnen in Booleschen Algebren), über Wahrscheinlichkeitsrechnung und eine Einführung in Fuzzy-Mengen. Mit vielen Beispielen und Anwendungen auch bestens zum Selbststudium geeignet.
Lineare Algebra für Wirtschaftsinformatiker: Ein algorithmen-orientiertes Lehrbuch mit Lernsoftware
by Ingo Janiszczak Reinhard Knörr Gerhard O. Michler
Lineare Algebra für Wirtschaftswissenschaftler: Mit Aufgaben und Lösungen
by Christoph Mayer Carsten Weber David FrancasDieses Lehrbuch ermöglicht dem Leser einen leichten Einstieg in die Matrixrechnung. Matrizen und Vektoren bilden eine wesentliche Grundlage vieler quantitativer Modelle und Methoden sowohl in der ökonomischen Forschung als auch in der industriellen Praxis. Grundelemente der Matrixrechnung werden anschaulich erläutert und anhand ökonomischer Anwendungen vertieft. Darauf aufbauend führt das Buch in die Vektorraumtheorie und lineare Optimierung ein. Zu jedem Kapitel finden sich zahlreiche Übungsaufgaben mit Lösungen. Die 6. Auflage wurde um ein Kapitel zur Anwendung des Simplex-Algorithmus in MS Excel ergänzt.
Lineare Algebra für Wirtschaftswissenschaftler: Mit Aufgaben und Lösungen
by Christoph Mayer Carsten Weber David FrancasMatrizen und Vektoren bilden eine wesentliche Grundlage vieler quantitativer Modelle und Methoden. Das Lehrbuch ermöglicht einen leichten Einstieg in die Matrixrechnung. Grundelemente der Matrixrechnung werden anschaulich erläutert und anhand ökonomischer Anwendungen vertieft. Darauf aufbauend führt das Buch in die Vektorraumtheorie und lineare Optimierung ein. Jedes Kapitel enthält zahlreiche Übungsaufgaben mit Lösungen.
Lineare Algebra für Wirtschaftswissenschaftler: Mit Aufgaben und Lösungen
by Christoph Mayer Carsten Weber David FrancasMatrizen und Vektoren bilden eine wesentliche Grundlage vieler quantitativer Modelle und Methoden sowohl in der ökonomischen Forschung als auch in der industriellen Praxis. Dieses Lehrbuch ermöglicht dem Leser einen leichten Einstieg in die Matrixrechnung. Grundelemente der Matrixrechnung werden anschaulich erläutert und anhand ökonomischer Anwendungen vertieft. Darauf aufbauend führt das Buch in die Vektorraumtheorie und lineare Optimierung ein. Zu jedem Kapitel finden sich zahlreiche Übungsaufgaben mit Lösungen. Die aktuelle 5. Auflage wurde durchgesehen und korrigiert.
Lineare Algebra kompakt für Dummies (Für Dummies)
by Ernst Georg HaffnerDer schnelle Überblick für Schüler, Studenten und jeden, den es sonst noch interessiert Sie ist unbeliebt und gilt als schwer verständlich: die Li‑neare Algebra. Aber keine Sorge, Hilfe naht: E.-G. Haffner hat für Sie das Wichtigste kompakt und dennoch verständlich zusammengefasst. Dank vieler Beispiele und Schritt-für-Schritt-Beschreibungen erlernen Sie den Umgang mit Vektoren, Vektorräumen, Matrizen und linearen Gleichungssystemen fast wie von selbst. Damit ist Lineare Algebra kompakt für Dummies der perfekte Nachhilfelehrer für die Tasche: einfach, kompetent und günstig.
Lineare Algebra und analytische Geometrie
by Christian BärDas Werk bietet eine Einführung in die lineare Algebra und die analytische Geometrie und enthält Material für eine zweisemestrige Vorlesung. Es beginnt mit einem Kapitel, das allgemein in die mathematische Denkweise und Beweistechniken einführt, um dann über lineare Gleichungssysteme zur linearen Algebra überzuleiten. Besonderer Wert wird auf eine enge Verzahnung von algebraischen und geometrischen Konzepten gelegt, zum einen um eine gute geometrische Intuition für algebraische Begriffe zu entwickeln, zum anderen um elegante algebraische Beweismethoden für geometrische Sätze einsetzen zu können. Der Text ist klar und verständlich geschrieben und in einem erfrischenden Stil verfasst. Schließlich sind interaktive Übungsseiten und Illustrationen integriert, die zu einem aktiven Studium anregen.