This book is an outline of the core material in the standard graduate-level real analysis course. It is intended as a resource for students in such a course as well as others who wish to learn or review the subject. On the abstract level, it covers the theory of measure and integration and the basics of point set topology, functional analysis, and the most important types of function spaces. On the more concrete level, it also deals with the applications of these general theories to analysis on Euclidean space: the Lebesgue integral, Hausdorff measure, convolutions, Fourier series and transforms, and distributions. The relevant definitions and major theorems are stated in detail. Proofs, however, are generally presented only as sketches, in such a way that the key ideas are explained but the technical details are omitted. In this way a large amount of material is presented in a concise and readable form.
A concise guide to the core material in a graduate level real analysis course.
Die Wissenschaft arbeitet kumulativ. In der Mathematik und in den Naturwissenschaften gibt es keine unvollendeten Sympho nien. über Jahrhunderte hinweg können thematische Problem kreise ihre Dynamik behalten; im historischen Rückblick erschei nen dann lange, zusammenhängende Problemketten von einer faszinierenden Kontinuität des menschlichen Denkens. Es ist die Befriedigung grundlegender materieller und geistiger Bedürfnisse der Menschheit, die dem weitgespannten Bogen zwischen Ver gangenheit und Gegenwart Stabilität verleiht. Zugleich und andererseits liegt hierin der Umstand begründet, daß wissenschaftliche Fragestellungen der Vergangenheit in die Gegenwart und Zukunft hineinwirken können. Gerade die führen den 'Wissenschaftler waren sich der Fruchtbarkeit historischen Selbstverständnisses für ihre eigenen Forschungen bewußt. Die Abhandlungen von LAGRANGE zum Beispiel gehören zu den Kost barkeiten auch der mathematik-historischen Literatur. Und wie wären die Leistungen von EULER und GAUSS, von EINSTEIN und v. LAUE möglich gewesen ohne die von ihnen selbst vorgenommene Einordnung in eine wissenschaftliche Tradition? Auch die durch greifenden Revolutionen in der 'Vissenschaft bedeuten nichts an deres als die dialektische überwindung eines zuvor bestätigten wissenschaftlichen Tatbestandes. In diesem Sinne stellt die hier dargestellte Geschichte der Dio phantischen Analysis geradezu einen klassischen Fall aktueller Geschichte der Mathematik dar. Der historische Bogen spannt sich über mehr als 17 Jahrhunderte, vom Ausgang der Antike bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts, ohne daß eine künstliche Reaktivierung der Leistungen von DIOPHANT notwendig geworden wäre. 1* 4 Geleitwort Die Autorin des vorgelegten Büchleins ist eine erfahrene und er folgreiche Historikerin der Mathematik. Frau Prof. Dr. I. G.
Linear algebra occupies a central place in modern mathematics. This book provides a rigorous and thorough development of linear algebra at an advanced level, and is directed at graduate students and professional mathematicians. It approaches linear algebra from an algebraic point of view, but its selection of topics is governed not only for their importance in linear algebra itself, but also for their applications throughout mathematics. Students in algebra, analysis, and topology will find much of interest and use to them, and the careful treatment and breadth of subject matter will make this book a valuable reference for mathematicians throughout their professional lives. Topics treated in this book include: vector spaces and linear transformations; dimension counting and applications; representation of linear transformations by matrices; duality; determinants and their uses; rational and especially Jordan canonical form; bilinear forms; inner product spaces; normal linear transformations and the spectral theorem; and an introduction to matrix groups as Lie groups. The book treats vector spaces in full generality, though it concentrates on the finite dimensional case. Also, it treats vector spaces over arbitrary fields, specializing to algebraically closed fields or to the fields of real and complex numbers as necessary.
A Guide to Real Variables is an aid and conceptual support for students taking an undergraduate course on real analysis. It focuses on concepts, results, examples and illustrative figures, rather than the details of proofs, in order to remain a concise guide which students can dip into. The core topics of a first real analysis course are covered, including sequences, series, modes of convergence, the derivative, the integral and metric spaces. The next book in this series, Folland's A Guide to Advanced Real Analysis is designed to naturally follow on from this book, and introduce students to graduate level real analysis. Together these books provide a concise guide to the subject at all levels, ideal for student preparation for exams.
This is an informal and accessible introduction to plane algebraic curves that also serves as a natural entry point to algebraic geometry. There is a unifying theme to the book: give curves enough living space and beautiful theorems will follow. This book provides the reader with a solid intuition for the subject, while at the same time keeping the exposition simple and understandable, by introducing abstract concepts with concrete examples and pictures. It can be used as the text for an undergraduate course on plane algebraic curves, or as a companion to algebraic geometry at graduate level. This book is accessible to those with a limited mathematical background. This is because for those outside mathematics there is a growing need for an entre to algebraic geometry, a need created by the ever-expanding role algebraic geometry is playing in areas ranging from biology to chemistry and robotics to cryptology.
This Guide offers a concise overview of the theory of groups, rings, and fields at the graduate level, emphasizing those aspects that are useful in other parts of mathematics. It focuses on the main ideas and how they hang together. It will be useful to both students and professionals. In addition to the standard material on groups, rings, modules, fields, and Galois theory, the book includes discussions of other important topics that are often omitted in the standard graduate course, including linear groups, group representations, the structure of Artinian rings, projective, injective and flat modules, Dedekind domains, and central simple algebras. All of the important theorems are discussed, without proofs but often with a discussion of the intuitive ideas behind those proofs. Those looking for a way to review and refresh their basic algebra will benefit from reading this Guide, and it will also serve as a ready reference for mathematicians who make use of algebra in their work.
Hassler Whitney was a giant of twentieth-century mathematics. This biography paints a picture of him and includes dozens of revealing anecdotes. Mathematically, he had a rare detector that went off whenever he spotted a piece of mathematical gold, and he would then draw countless pictures, gradually forging a path from hunch to proof. This geometric path is seldom reflected in the rigor of his formal papers, but thanks to a close friendship and many conversations over decades, author Kendig was able to see how he actually worked. This book shows this through accessible accounts of his major mathematical contributions, with figures copiously supplied. Whitney is probably best known for introducing the grandfather of today's innumerable embedding theorems--his strong embedding theorem stating that any smooth manifold can be smoothly embedded in a Euclidean space of twice the manifold's dimension. This in turn led to several standard techniques used every day in algebraic topology. Whitney also established the fundamentals of graph theory, the four-color problem, matroids, extending smooth functions, and singularities of smooth functions. He almost never used complicated technical machinery, so most of his work is accessible to a general reader with a modest mathematical background. His math-music connection was intense: He played piano, violin, and viola and won ``best composition of the year'' while earning a Bachelor's degree in music at Yale. He was an accomplished mountain climber, and as a tinkerer, at age sixteen he built the large-format camera used to take this book's cover photograph. Whitney's family generously provided dozens of photographs appearing here for the very first time. This biography is a revealing portrait of a fascinating personality and a titan of twentieth-century mathematics.
This book is a quick but precise and careful introduction to the subject of functional analysis. It covers the basic topics that can be found in a basic graduate analysis text. But it also covers more sophisticated topics such as spectral theory, convexity, and fixed-point theorems. A special feature of the book is that it contains a great many examples and even some applications. It concludes with a statement and proof of Lomonosov's dramatic result about invariant subspaces.
A concise guide to the core material in a graduate level real analysis course.
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.
Neben den elementaren Dingen, wie Tangenten, Singularitäten und Wendepunkten werden auch schwierigere Begriffe wie lokale Zweige und Geschlecht behandelt. Höhepunkte sind die klassischen Formeln von Plücker und Clebsch, die Beziehungen zwischen verschiedenen globalen und lokalen Invarianten einer Kurve beschreiben.
Dieses Buch wendet sich zuallererst an intelligente Schüler ab 14 Jahren sowie an Studienanfänger, die sich für Mathematik interessieren und etwas mehr als die Anfangsgründe dieser Wissenschaft kennenlernen möchten. Es gibt inzwischen mehrere Bücher, die eine ähnliche Zielstellung verfolgen. Besonders gern erinnere ich mich an das Werk Vom Einmaleins zum Integral von Colerus, das ich in meiner Kindheit las. Es beginnt mit der folgenden entschiedenen Feststellung: Die Mathematik ist eine Mausefalle. Wer einmal in dieser Falle gefangen sitzt, findet selten den Ausgang, der zurück in seinen vormathematischen Seelenzustand leitet. ([49], S. 7) Einige dieser Bücher sind im Anhang zusammengestellt und kommen tiert. Tatsächlich ist das Unternehmen aber so lohnenswert und die Anzahl der schon vorhandenen Bücher doch so begrenzt, daß ich mich nicht scheue, ihnen ein weiteres hinzuzufügen. An zahlreichen amerikanischen Universitäten gibt es Vorlesungen, die gemeinhin oder auch offiziell als ,,Mathematik für Schöngeister'' firmieren. Dieser Kategorie ist das vorliegende Buch nicht zuzuordnen. Statt dessen soll es sich um eine ,,Mathematik für Mathematiker'' handeln, für Mathema tiker freilich, die noch sehr wenig von der Mathematik verstehen. Weshalb aber sollte nicht der eine oder andere von ihnen eines Tages den Autor dieses 1 Buches durch seine Vorlesungen in Staunen versetzen? Ich hoffe, daß auch meine Mathematikerkollegen Freude an dem Werk haben werden, und ich würde mir wünschen, daß auch andere Leser, bei denen die Wertschätzung für die Mathematik stärker als die Furcht vor ihr ist, Gefallen an ihm finden mögen.
Dem erfolgreichen Konzept von Analysis I folgend, wird auch im zweiten Teil dieses zweibändigen Analysis-Werkes viel Wert auf historische Zusammenhänge, Ausblicke und die Entwicklung der Analysis gelegt. Zu den Besonderheiten, die über den kanonischen Stoff des zweiten und dritten Semesters einer Analysisvorlesung hinausgehen, gehört das Lemma von Marston Morse. Die Grundtatsachen über die verschiedenen Integralbegriffe werden allesamt aus Sätzen über verallgemeinerte Limites (Moore-Smith-Konvergenz) abgeleitet. Die C?-Approximation von Funktionen (Friedrich Mollifiers) wird ebenso behandelt, wie die Theorie der absolut stetigen Funktionen. Bei den Fourierreihen wird die klassische Theorie in Weiterführung einer von Chernoff und Redheffer entwickelten Methode behandelt. Zahlreiche Beispiele, Übungsaufgaben und Anwendungen, z.B. aus der Physik und Astronomie runden dieses Lehrbuch ab.
Das Buch führt in die Theorie der reellen Funktionen einer und mehrerer Variablen ein. Im Vordergrund stehen weniger abstrakte Ergebnisse als vielmehr die zahlreichen Beispiele und Gegenbeispiele, anhand derer die Bedeutung mathematischer Sätze deutlich gemacht wird. Kapitel 1 – 3 sind den wesentlichen Ergebnissen über stetige, differenzierbare und integrierbare Funktionen gewidmet, Kapitel 4 geht mit „merkwürdigen" Teilmengen der reellen Achse etwas über den üblichen Stoff hinaus. Funktionen mehrerer Variablen werden in Kapitel 5 bzw. 6 behandelt.

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