Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die partiellen Differenzialgleichungen. Wir beginnen mit einigen ganz konkreten Beispielen aus den Natur- Ingenieur und Wirtschaftswissenschaften. Danach werden elementare Lösungsmethoden dargestellt, z.B. für die Black-Scholes-Gleichung aus der Finanzmathematik. Schließlich wird die analytische Untersuchung großer Klassen von partiellen Differenzialgleichungen dargestellt, wobei Hilbert-Raum-Methoden im Mittelpunkt stehen.
Numerische Verfahren werden eingeführt und mit konkreten Beispielen behandelt.
Zu jedem Kapitel finden sich Übungsaufgaben, mit deren Hilfe der Stoff eingeübt und vertieft werden kann.
Dieses Buch richtet sich an Studierende im Bachelor oder im ersten Master-Jahr sowohl in der (Wirtschafts-)Mathematik als auch in den Studiengängen Informatik, Physik und Ingenieurwissenschaften.
über elementare analytische Lösungsmethoden hinausgehend und dennoch für Studierende im 3. Studienjahr gut verständlich konzipiert für Bachelor-Studierende verzahnte Darstellung von analytischen und numerischen Methoden Includes supplementary material: sn.pub/extras
Autorentext
Karsten Urban ist Professor für Numerische Mathematik an der Universität Ulm. Er forscht u.a. auf dem Gebiet der numerischen Verfahren für partielle Differenzialgleichungen, insbesondere mit konkreten Anwendungen in Naturwissenschaft und Technik.
Wolfgang Arendt ist Professor für Analysis an der Universität Ulm. Sein Forschungsgebiet sind Funktionalanalysis und Partielle Differenzialgleichungen.
Inhalt
Modellierung oder wie man auf eine Differenzialgleichung kommt.- Kategorisierung und Charakteristiken.- Elementare Lösungsmethoden.- Hilbert-Räume.- Sobolev-Räume und Randwertaufgaben in einer Dimension.- Hilbert-Raum-Methoden für elliptische Gleichungen.- Neumann- und Robin-Randbedingungen.- Spektralzerlegung und Evolutionsgleichungen.- Numerische Verfahren.- Maple® oder manchmal hilft der Computer.