Differential Geometry of Curves and Surfaces

Revised and Updated Second Edition

Author: Manfredo P. do Carmo

Publisher: Courier Dover Publications

ISBN: 0486806995

Category: Mathematics

Page: 512

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One of the most widely used texts in its field, this volume introduces the differential geometry of curves and surfaces in both local and global aspects. The presentation departs from the traditional approach with its more extensive use of elementary linear algebra and its emphasis on basic geometrical facts rather than machinery or random details. Many examples and exercises enhance the clear, well-written exposition, along with hints and answers to some of the problems. The treatment begins with a chapter on curves, followed by explorations of regular surfaces, the geometry of the Gauss map, the intrinsic geometry of surfaces, and global differential geometry. Suitable for advanced undergraduates and graduate students of mathematics, this text's prerequisites include an undergraduate course in linear algebra and some familiarity with the calculus of several variables. For this second edition, the author has corrected, revised, and updated the entire volume.

Differentialgeometrie von Kurven und Flächen

Author: Manfredo P. do Carmo

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322850722

Category: Technology & Engineering

Page: 263

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Inhalt: Kurven - Reguläre Flächen - Die Geometrie der Gauß-Abbildung - Die innere Geometrie von Flächen - Anhang

Differentialgeometrie

Kurven - Flächen - Mannigfaltigkeiten

Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658006153

Category: Mathematics

Page: 284

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Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie und ein passender Begleiter zum Differentialgeometrie-Modul (ein- und zweisemestrig). Zunächst geht es um die klassischen Aspekte wie die Geometrie von Kurven und Flächen, bevor dann höherdimensionale Flächen sowie abstrakte Mannigfaltigkeiten betrachtet werden. Die Nahtstelle ist dabei das zentrale Kapitel "Die innere Geometrie von Flächen". Dieses führt den Leser bis hin zu dem berühmten Satz von Gauß-Bonnet, der ein entscheidendes Bindeglied zwischen lokaler und globaler Geometrie darstellt. Die zweite Hälfte des Buches ist der Riemannschen Geometrie gewidmet. Den Abschluss bildet ein Kapitel über "Einstein-Räume", die eine große Bedeutung sowohl in der "Reinen Mathematik" als auch in der Allgemeinen Relativitätstheorie von A. Einstein haben. Es wird großer Wert auf Anschaulichkeit gelegt, was durch zahlreiche Abbildungen unterstützt wird. Bei der Neuauflage wurden einige zusätzliche Lösungen zu den Übungsaufgaben ergänzt.

Lectures on Classical Differential Geometry

Author: Dirk Jan Struik

Publisher: Courier Corporation

ISBN: 9780486656090

Category: Mathematics

Page: 232

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Elementary, yet authoritative and scholarly, this book offers an excellent brief introduction to the classical theory of differential geometry. It is aimed at advanced undergraduate and graduate students who will find it not only highly readable but replete with illustrations carefully selected to help stimulate the student's visual understanding of geometry. The text features an abundance of problems, most of which are simple enough for class use, and often convey an interesting geometrical fact. A selection of more difficult problems has been included to challenge the ambitious student. Written by a noted mathematician and historian of mathematics, this volume presents the fundamental conceptions of the theory of curves and surfaces and applies them to a number of examples. Dr. Struik has enhanced the treatment with copious historical, biographical, and bibliographical references that place the theory in context and encourage the student to consult original sources and discover additional important ideas there. For this second edition, Professor Struik made some corrections and added an appendix with a sketch of the application of Cartan's method of Pfaffians to curve and surface theory. The result was to further increase the merit of this stimulating, thought-provoking text — ideal for classroom use, but also perfectly suited for self-study. In this attractive, inexpensive paperback edition, it belongs in the library of any mathematician or student of mathematics interested in differential geometry.

A Treatise on the Differential Geometry of Curves and Surfaces

Author: Luther Pfahler Eisenhart

Publisher: Courier Corporation

ISBN: 9780486438207

Category: Mathematics

Page: 474

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Created especially for graduate students by a leading writer on mathematics, this introduction to the geometry of curves and surfaces concentrates on problems that students will find most helpful.

Differential Geometry

Curves - Surfaces - Manifolds

Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 9780821839881

Category: Mathematics

Page: 380

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Our first knowledge of differential geometry usually comes from the study of the curves and surfaces in I\!\!R^3 that arise in calculus. Here we learn about line and surface integrals, divergence and curl, and the various forms of Stokes' Theorem. If we are fortunate, we may encounter curvature and such things as the Serret-Frenet formulas. With just the basic tools from multivariable calculus, plus a little knowledge of linear algebra, it is possible to begin a much richer and rewarding study of differential geometry, which is what is presented in this book. It starts with an introduction to the classical differential geometry of curves and surfaces in Euclidean space, then leads to an introduction to the Riemannian geometry of more general manifolds, including a look at Einstein spaces. An important bridge from the low-dimensional theory to the general case is provided by a chapter on the intrinsic geometry of surfaces. The first half of the book, covering the geometry of curves and surfaces, would be suitable for a one-semester undergraduate course. The local and global theories of curves and surfaces are presented, including detailed discussions of surfaces of rotation, ruled surfaces, and minimal surfaces. The second half of the book, which could be used for a more advanced course, begins with an introduction to differentiable manifolds, Riemannian structures, and the curvature tensor. Two special topics are treated in detail: spaces of constant curvature and Einstein spaces. The main goal of the book is to get started in a fairly elementary way, then to guide the reader toward more sophisticated concepts and more advanced topics. There are many examples and exercises to help along the way. Numerous figures help the reader visualize key concepts and examples, especially in lower dimensions. For the second edition, a number of errors were corrected and some text and a number of figures have been added.

Differential Geometry

Author: Erwin Kreyszig

Publisher: Courier Corporation

ISBN: 0486318621

Category: Mathematics

Page: 384

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An introductory textbook on the differential geometry of curves and surfaces in 3-dimensional Euclidean space, presented in its simplest, most essential form. With problems and solutions. Includes 99 illustrations.

Lectures on Classical Differential Geometry

Second Edition

Author: Dirk J. Struik

Publisher: Courier Corporation

ISBN: 0486138186

Category: Mathematics

Page: 240

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Excellent brief introduction presents fundamental theory of curves and surfaces and applies them to a number of examples. Topics include curves, theory of surfaces, fundamental equations, envelopes, more. Many problems and solutions. Bibliography.

Elementare Differentialgeometrie

Author: Christian Bär

Publisher: Walter de Gruyter

ISBN: 3110224593

Category: Mathematics

Page: 356

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This textbook presents an introduction to the differential geometry of curves and surfaces. This second, revised edition has been expanded to include solutions and applications in cartography. Topics include Euclidean geometry, curve theory, surface theory, curvature concepts, minimal surfaces, Riemann geometry and the Gauss-Bonnet theorem.

Vektoranalysis

Author: Klaus Jänich

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662107503

Category: Mathematics

Page: 277

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Die Vektoranalysis handelt, in klassischer Darstellung, von Vektorfeldern, den Operatoren Gradient, Divergenz und Rotation, von Linien-, Flächen- und Volumenintegralen und von den Integralsätzen von Gauß, Stokes und Green. In moderner Fassung ist es der Cartansche Kalkül mit dem Satz von Stokes. Das vorliegende Buch vertritt grundsätzlich die moderne Herangehensweise, geht aber auch sorgfältig auf die klassische Notation und Auffassung ein. Das Buch richtet sich an Mathematik- und Physikstudenten ab dem zweiten Studienjahr, die mit den Grundbegriffen der Differential- und Integralrechnung in einer und mehreren Variablen sowie der Topologie vertraut sind. Der sehr persönliche Stil des Autors und die aus anderen Büchern bereits bekannten Lernhilfen, wie: viele Figuren, mehr als 50 kommentierte Übungsaufgaben, über 100 Tests mit Antworten, machen auch diesen Text zum Selbststudium hervorragend geeignet.

Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, Third Edition

Author: Elsa Abbena,Simon Salamon,Alfred Gray

Publisher: CRC Press

ISBN: 9781584884484

Category: Mathematics

Page: 1016

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Presenting theory while using Mathematica in a complementary way, Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, the third edition of Alfred Gray’s famous textbook, covers how to define and compute standard geometric functions using Mathematica for constructing new curves and surfaces from existing ones. Since Gray’s death, authors Abbena and Salamon have stepped in to bring the book up to date. While maintaining Gray's intuitive approach, they reorganized the material to provide a clearer division between the text and the Mathematica code and added a Mathematica notebook as an appendix to each chapter. They also address important new topics, such as quaternions. The approach of this book is at times more computational than is usual for a book on the subject. For example, Brioshi’s formula for the Gaussian curvature in terms of the first fundamental form can be too complicated for use in hand calculations, but Mathematica handles it easily, either through computations or through graphing curvature. Another part of Mathematica that can be used effectively in differential geometry is its special function library, where nonstandard spaces of constant curvature can be defined in terms of elliptic functions and then plotted. Using the techniques described in this book, readers will understand concepts geometrically, plotting curves and surfaces on a monitor and then printing them. Containing more than 300 illustrations, the book demonstrates how to use Mathematica to plot many interesting curves and surfaces. Including as many topics of the classical differential geometry and surfaces as possible, it highlights important theorems with many examples. It includes 300 miniprograms for computing and plotting various geometric objects, alleviating the drudgery of computing things such as the curvature and torsion of a curve in space.

Differentialgeometrie, Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.

Anschauliche Geometrie

Author: David Hilbert,Stefan Cohn-Vossen

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662366851

Category: Mathematics

Page: 312

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Vektoranalysis

Differentialformen in Analysis, Geometrie und Physik

Author: Ilka Agricola,Thomas Friedrich

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834896721

Category: Mathematics

Page: 313

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Dieses Lehrbuch eignet sich als Fortsetzungskurs in Analysis nach den Grundvorlesungen im ersten Studienjahr. Die Vektoranalysis ist ein klassisches Teilgebiet der Mathematik mit vielfältigen Anwendungen, zum Beispiel in der Physik. Das Buch führt die Studierenden in die Welt der Differentialformen und Analysis auf Untermannigfaltigkeiten des Rn ein. Teile des Buches können auch sehr gut für Vorlesungen in Differentialgeometrie oder Mathematischer Physik verwendet werden. Der Text enthält viele ausführliche Beispiele mit vollständigem Lösungsweg, die zur Übung hilfreich sind. Zahlreiche Abbildungen veranschaulichen den Text. Am Ende jedes Kapitels befinden sich weitere Übungsaufgaben. In der ersten Auflage erschien das Buch unter dem Titel "Globale Analysis". Der Text wurde an vielen Stellen überarbeitet. Fast alle Bilder wurden neu erstellt. Inhaltliche Ergänzungen wurden u. a. in der Differentialgeometrie sowie der Elektrodynamik vorgenommen.

Unvergängliche Geometrie

Author: H.S. Coxeter

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034851510

Category: Juvenile Nonfiction

Page: 558

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Gewöhnliche Differentialgleichungen

Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642564801

Category: Mathematics

Page: 344

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nen (die fast unverändert in moderne Lehrbücher der Analysis übernommen wurde) ermöglichten ihm nach seinen eigenen Worten, "in einer halben Vier telstunde" die Flächen beliebiger Figuren zu vergleichen. Newton zeigte, daß die Koeffizienten seiner Reihen proportional zu den sukzessiven Ableitungen der Funktion sind, doch ging er darauf nicht weiter ein, da er zu Recht meinte, daß die Rechnungen in der Analysis bequemer auszuführen sind, wenn man nicht mit höheren Ableitungen arbeitet, sondern die ersten Glieder der Reihenentwicklung ausrechnet. Für Newton diente der Zusammenhang zwischen den Koeffizienten der Reihe und den Ableitungen eher dazu, die Ableitungen zu berechnen als die Reihe aufzustellen. Eine von Newtons wichtigsten Leistungen war seine Theorie des Sonnensy stems, die in den "Mathematischen Prinzipien der Naturlehre" ("Principia") ohne Verwendung der mathematischen Analysis dargestellt ist. Allgemein wird angenommen, daß Newton das allgemeine Gravitationsgesetz mit Hilfe seiner Analysis entdeckt habe. Tatsächlich hat Newton (1680) lediglich be wiesen, daß die Bahnkurven in einem Anziehungsfeld Ellipsen sind, wenn die Anziehungskraft invers proportional zum Abstandsquadrat ist: Auf das Ge setz selbst wurde Newton von Hooke (1635-1703) hingewiesen (vgl. § 8) und es scheint, daß es noch von weiteren Forschern vermutet wurde.

Klassische Differentialgeometrie

eine Einführung in die Riemannsche Geometrie

Author: Wilhelm Klingenberg

Publisher: N.A

ISBN: 9783937219165

Category: Geometry, Riemannian

Page: 226

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...und Einstein hatte doch recht

Author: Clifford M. Will

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642743145

Category: Science

Page: 275

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Keine wissenschaftliche Theorie ist auf solche Faszination auch außerhalb der Wissenschaft gestoßen wie die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein, und keine wurde so nachdrücklich mit den Mitteln der modernen Physik überprüft. Wie hat sie diesen Test mit Raumsonden, Radioastronomie, Atomuhren und Supercomputern standgehalten? Hatte Einstein recht? Mit der Autorität des Fachmanns und dem Flair des unvoreingenommenen Erzählers schildert Clifford Will die Menschen, Ideen und Maschinen hinter den Tests der allgemeinen Relativitätstheorie. Ohne Formeln und Fachjargon wird der leser mit Einsteins Gedanken vertraut und erfährt von der Bestätigung seiner Vorhersagen, angefangen bei der Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne 1919 bis zu den ausgefeilten Kreiselexperimenten auf dem Space Shuttle. Die Allgemeine Relativitätstheorie hat nich nur alle diese Tests bestanden, sie hat darüber hinaus wesentlich beigetragen zu unserem Verständnis von Phänomenen wie Pulsaren, Quasaren, Schwarzen Löchern und Gravitationslinsen. Dieses Buch erzählt lebendig und spannend die Geschichte einer der größten geistigen Leistungen unserer Zeit.