Curved Spaces

From Classical Geometries to Elementary Differential Geometry

Author: P. M. H. Wilson

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 1139510436

Category: Mathematics

Page: N.A

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This self-contained 2007 textbook presents an exposition of the well-known classical two-dimensional geometries, such as Euclidean, spherical, hyperbolic, and the locally Euclidean torus, and introduces the basic concepts of Euler numbers for topological triangulations, and Riemannian metrics. The careful discussion of these classical examples provides students with an introduction to the more general theory of curved spaces developed later in the book, as represented by embedded surfaces in Euclidean 3-space, and their generalization to abstract surfaces equipped with Riemannian metrics. Themes running throughout include those of geodesic curves, polygonal approximations to triangulations, Gaussian curvature, and the link to topology provided by the Gauss-Bonnet theorem. Numerous diagrams help bring the key points to life and helpful examples and exercises are included to aid understanding. Throughout the emphasis is placed on explicit proofs, making this text ideal for any student with a basic background in analysis and algebra.
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Elementary Differential Geometry

Author: Andrew Pressley

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9781852331528

Category: Mathematics

Page: 332

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Curves and surfaces are objects that everyone can see, and many of the questions that can be asked about them are natural and easily understood. Differential geometry is concerned with the precise mathematical formulation of some of these questions, and with trying to answer them using calculus techniques. It is a subject that contains some of the most beautiful and profound results in mathematics, yet many of them are accessible to higher level undergraduates.Elementary Differential Geometry presents the main results in the differential geometry of curves and surfaces while keeping the prerequisites to an absolute minimum. Nothing more than first courses in linear algebra and multivariate calculus are required, and the most direct and straightforward approach is used at all times. Numerous diagrams illustrate both the ideas in the text and the examples of curves and surfaces discussed there.The second edition has extra exercises with solutions available to lecturers online. There is additional material on Map Colouring, Holonomy and geodesic curvature and various additions to existing sections.
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Geometry of Möbius Transformations

Elliptic, Parabolic and Hyperbolic Actions of SL2(R)(With DVD-ROM)

Author: Vladimir V Kisil

Publisher: World Scientific

ISBN: 1908977604

Category: Mathematics

Page: 208

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This book is a unique exposition of rich and inspiring geometries associated with Möbius transformations of the hypercomplex plane. The presentation is self-contained and based on the structural properties of the group SL2(R). Starting from elementary facts in group theory, the author unveils surprising new results about the geometry of circles, parabolas and hyperbolas, using an approach based on the Erlangen programme of F Klein, who defined geometry as a study of invariants under a transitive group action. The treatment of elliptic, parabolic and hyperbolic Möbius transformations is provided in a uniform way. This is possible due to an appropriate usage of complex, dual and double numbers which represent all non-isomorphic commutative associative two-dimensional algebras with unit. The hypercomplex numbers are in perfect correspondence with the three types of geometries concerned. Furthermore, connections with the physics of Minkowski and Galilean space-time are considered. Sample Chapter(s) Chapter 1: Erlangen Programme: Preview (267 KB) Contents:Erlangen Programme: PreviewGroups and Homogeneous SpacesHomogeneous Spaces from the Group SL2(R)The Extended Fillmore–Springer–Cnops ConstructionIndefinite Product Space of CyclesJoint Invariants of Cycles: OrthogonalityMetric Invariants in Upper Half-PlanesGlobal Geometry of Upper Half-PlanesInvariant Metric and GeodesicsConformal Unit DiskUnitary Rotations Readership: Undergraduate and graduate students in geometry and algebra. Keywords:SL2(R);Elliptic;Parabolic;Hyperbolic;Complex Numbers;Dual Numbers;Double Numbers;Split-Complex Numbers;Möbius Transformations;Geometry;Hyperbola;Parabola;Circle;Symmetry;Group;Geodesics;Invariant;Orthogonality;Conic Sections;Distance;Length
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Matrix Mathematics

Theory, Facts, and Formulas (Second Edition)

Author: Dennis S. Bernstein

Publisher: Princeton University Press

ISBN: 0691140391

Category: Mathematics

Page: 1139

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Each chapter in this book describes relevant background theory followed by specialized results. Hundreds of identitites, inequalities, and matrix facts are stated clearly with cross references, citations to the literature, and illuminating remarks.
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Scalar, Vector, and Matrix Mathematics

Theory, Facts, and Formulas

Author: Dennis S. Bernstein

Publisher: Princeton University Press

ISBN: 1400888255

Category: Mathematics

Page: 1600

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The essential reference book on matrices—now fully updated and expanded, with new material on scalar and vector mathematics Since its initial publication, this book has become the essential reference for users of matrices in all branches of engineering, science, and applied mathematics. In this revised and expanded edition, Dennis Bernstein combines extensive material on scalar and vector mathematics with the latest results in matrix theory to make this the most comprehensive, current, and easy-to-use book on the subject. Each chapter describes relevant theoretical background followed by specialized results. Hundreds of identities, inequalities, and facts are stated clearly and rigorously, with cross-references, citations to the literature, and helpful comments. Beginning with preliminaries on sets, logic, relations, and functions, this unique compendium covers all the major topics in matrix theory, such as transformations and decompositions, polynomial matrices, generalized inverses, and norms. Additional topics include graphs, groups, convex functions, polynomials, and linear systems. The book also features a wealth of new material on scalar inequalities, geometry, combinatorics, series, integrals, and more. Now more comprehensive than ever, Scalar, Vector, and Matrix Mathematics includes a detailed list of symbols, a summary of notation and conventions, an extensive bibliography and author index with page references, and an exhaustive subject index. Fully updated and expanded with new material on scalar and vector mathematics Covers the latest results in matrix theory Provides a list of symbols and a summary of conventions for easy and precise use Includes an extensive bibliography with back-referencing plus an author index
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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
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Geometry and Topology

Author: Miles Reid,Balazs Szendroi

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780521848893

Category: Mathematics

Page: 196

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Geometry provides a whole range of views on the universe, serving as the inspiration, technical toolkit and ultimate goal for many branches of mathematics and physics. This book introduces the ideas of geometry, and includes a generous supply of simple explanations and examples. The treatment emphasises coordinate systems and the coordinate changes that generate symmetries. The discussion moves from Euclidean to non-Euclidean geometries, including spherical and hyperbolic geometry, and then on to affine and projective linear geometries. Group theory is introduced to treat geometric symmetries, leading to the unification of geometry and group theory in the Erlangen program. An introduction to basic topology follows, with the Möbius strip, the Klein bottle and the surface with g handles exemplifying quotient topologies and the homeomorphism problem. Topology combines with group theory to yield the geometry of transformation groups,having applications to relativity theory and quantum mechanics. A final chapter features historical discussions and indications for further reading. With minimal prerequisites, the book provides a first glimpse of many research topics in modern algebra, geometry and theoretical physics. The book is based on many years' teaching experience, and is thoroughly class-tested. There are copious illustrations, and each chapter ends with a wide supply of exercises. Further teaching material is available for teachers via the web, including assignable problem sheets with solutions.
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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.
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Compact Riemann Surfaces

An Introduction to Contemporary Mathematics

Author: Jürgen Jost

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540330677

Category: Mathematics

Page: 282

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This book is novel in its broad perspective on Riemann surfaces: the text systematically explores the connection with other fields of mathematics. The book can serve as an introduction to contemporary mathematics as a whole, as it develops background material from algebraic topology, differential geometry, the calculus of variations, elliptic PDE, and algebraic geometry. The book is unique among textbooks on Riemann surfaces in its inclusion of an introduction to Teichmüller theory. For this new edition, the author has expanded and rewritten several sections to include additional material and to improve the presentation.
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Surfaces in Classical Geometries

A Treatment by Moving Frames

Author: Gary R. Jensen,Emilio Musso,Lorenzo Nicolodi

Publisher: Springer

ISBN: 3319270761

Category: Mathematics

Page: 571

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Designed for intermediate graduate studies, this text will broaden students' core knowledge of differential geometry providing foundational material to relevant topics in classical differential geometry. The method of moving frames, a natural means for discovering and proving important results, provides the basis of treatment for topics discussed. Its application in many areas helps to connect the various geometries and to uncover many deep relationships, such as the Lawson correspondence. The nearly 300 problems and exercises range from simple applications to open problems. Exercises are embedded in the text as essential parts of the exposition. Problems are collected at the end of each chapter; solutions to select problems are given at the end of the book. Mathematica®, MatlabTM, and Xfig are used to illustrate selected concepts and results. The careful selection of results serves to show the reader how to prove the most important theorems in the subject, which may become the foundation of future progress. The book pursues significant results beyond the standard topics of an introductory differential geometry course. A sample of these results includes the Willmore functional, the classification of cyclides of Dupin, the Bonnet problem, constant mean curvature immersions, isothermic immersions, and the duality between minimal surfaces in Euclidean space and constant mean curvature surfaces in hyperbolic space. The book concludes with Lie sphere geometry and its spectacular result that all cyclides of Dupin are Lie sphere equivalent. The exposition is restricted to curves and surfaces in order to emphasize the geometric interpretation of invariants and other constructions. Working in low dimensions helps students develop a strong geometric intuition. Aspiring geometers will acquire a working knowledge of curves and surfaces in classical geometries. Students will learn the invariants of conformal geometry and how these relate to the invariants of Euclidean, spherical, and hyperbolic geometry. They will learn the fundamentals of Lie sphere geometry, which require the notion of Legendre immersions of a contact structure. Prerequisites include a completed one semester standard course on manifold theory.
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Book Review Index 2009

Cumulation

Author: Dana Ferguson

Publisher: Gale Cengage

ISBN: 9781414419121

Category: Language Arts & Disciplines

Page: 1262

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Differentialgeometrie

Kurven - Flächen - Mannigfaltigkeiten

Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834896551

Category: Mathematics

Page: 280

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Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie. 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. Im Laufe der Neuauflagen wurde der Text erweitert, neue Aufgaben wurden hinzugefügt und am Ende des Buches wurden zusätzliche Hinweise zur Lösung der Übungsaufgaben ergänzt. Der Text wurde für die fünfte Auflage gründlich durchgesehen und an einigen Stellen verbessert.
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Allgemeine Flächentheorie

Disquisitiones generales circa superficies curvas

Author: Carl Friedrich Gauss

Publisher: N.A

ISBN: 9783741106224

Category:

Page: 68

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Allgemeine Flachentheorie - Disquisitiones generales circa superficies curvas ist ein unveranderter, hochwertiger Nachdruck der Originalausgabe aus dem Jahr 1889. Hansebooks ist Herausgeber von Literatur zu unterschiedlichen Themengebieten wie Forschung und Wissenschaft, Reisen und Expeditionen, Kochen und Ernahrung, Medizin und weiteren Genres.Der Schwerpunkt des Verlages liegt auf dem Erhalt historischer Literatur.Viele Werke historischer Schriftsteller und Wissenschaftler sind heute nur noch als Antiquitaten erhaltlich. Hansebooks verlegt diese Bucher neu und tragt damit zum Erhalt selten gewordener Literatur und historischem Wissen auch fur die Zukunft bei."
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Raum · Zeit · Materie

Vorlesungen über Allgemeine Relativitätstheorie

Author: Hermann Weyl

Publisher: Springer

ISBN: N.A

Category: Science

Page: 338

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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.
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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.
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Die Gruppentheoretische Methode in der Quantenmechanik

Author: Bartel Leendert van der Waerden

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662021870

Category: Mathematics

Page: 160

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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.
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Dirac-Operatoren in der Riemannschen Geometrie

Mit einem Ausblick auf die Seiberg-Witten-Theorie

Author: Thomas Friedrich

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322803023

Category: Mathematics

Page: 207

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Dieses Buch entstand nach einer einsemestrigen Vorlesung an der Humboldt-Universität Berlin im Studienjahr 1996/ 97 und ist eine Einführung in die Theorie der Spinoren und Dirac-Operatoren über Riemannschen Mannigfaltigkeiten. Vom Leser werden nur die grundlegenden Kenntnisse der Algebra und Geometrie im Umfang von zwei bis drei Jahren eines Mathematik- oder Physikstudiums erwartet. Ein Anhang gibt eine Einführung in das aktuelle Gebiet der Seiberg-Witten-Theorie.
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Über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen

Author: B. Riemann

Publisher: Springer

ISBN: N.A

Category: Mathematics

Page: 48

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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.
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