The Geometry of Domains in Space (Birkhäuser Advanced Texts / Basler Lehrbücher)

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出版者:Birkhäuser Boston
作者:Steven G. Krantz
出品人:
页数:319
译者:
出版时间:1999-05-01
价格:USD 84.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780817640972
丛书系列:Birkhäuser Advanced Texts Basler Lehrbücher
图书标签:
  • 几何分析
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具体描述

Traditionally, analysis on Euclidean space is based on the study of the classical groups that act on the space. The classical treatises focus on rotations, dilations, and especially translations; all of these tools and techniques have shaped the way in which classical analysis on Euclidean space has developed.

On the other hand, a modern analytical treatment, such as the one presented here, often focuses on domains in space. A domain is the natural venue for various problems arising from physics, as well as the natural setting for the study of boundary value problems. Instead of considering group actions (inappropriate since a typical domain has on natural symmetries), one considers properties that arise from the intrinsic geometry of the domain and from the geometry of the boundary as a codimension one manifold in space.

Contributing to part of the new "toolkit" that should be at hand for every analyst, the authors cover a wide array of topics: imbedded manifolds, curvature, positive reach, Sard's theorem, Sobolev spaces, the isoperimetric inequality, Weyl's theorem, covering theorems, convex functions, and Stokes's theorem in all of its many formulations, to name just several. All geometric ideas are treated in a self-contained manner.

This comprehensive treatment of domains (in space) emphasizes the growing interaction between analysis and geometry. Geometric analysis, as it is known, is currently an important area of study for both pure and applied mathematicians, physicists, and engineers. Aimed at graduate students of the field, this monograph will be useful in the classroom or as a resource for self-study. The prerequisites are minimal; a good understanding of multivariate calculus and linear algebra will suffice for most purposes.

空间域几何学:基础与拓展 本书深入探讨了空间域的几何学,这是一门研究三维空间中各种形状、结构及其相互关系的数学分支。我们将从最基础的概念入手,逐步深入到更复杂的理论和应用。 第一部分:基础概念与几何结构 点、线、面与体: 从最基本的几何元素——点、线、面——出发,介绍它们在三维空间中的定义、性质以及相互关系。我们将探讨直线、平面方程,以及它们如何构成更复杂的几何对象。随后,我们将引入三维空间的立体图形,如球体、立方体、圆柱体、圆锥体等,详细分析它们的体积、表面积、对称性等关键属性。 坐标系与向量: 掌握在三维空间中定位几何对象至关重要。我们将详细介绍笛卡尔坐标系,以及如何用向量来表示点的位置、方向和位移。向量的加减、点积、叉积等基本运算将在书中得到详尽的解释,并演示它们在解决几何问题中的应用,例如计算点到直线、点到平面的距离,以及判断向量之间的垂直或平行关系。 曲面与曲线性质: 本部分将拓展到研究更一般的空间域,即曲面。我们将介绍不同类型的曲面,例如球面、椭球面、抛物面、双曲面等,并探讨它们的参数表示法。此外,还将深入研究曲面的曲率,包括高斯曲率和平均曲率,以及它们如何决定曲面的局部形状。这些概念对于理解流体力学、材料科学等领域的现象至关重要。 空间变换与对称性: 空间中的几何对象并非固定不变,它们可以进行各种变换,如平移、旋转、伸缩、反射等。本书将详细阐述这些变换的数学原理,并分析它们对几何对象性质的影响。对称性是几何学中的一个重要主题,我们将探讨不同类型的对称性,如旋转对称、反射对称、平移对称等,并分析它们在自然界和人造结构中的体现。 第二部分:微分几何在空间域中的应用 曲线理论 revisited: 虽然曲线理论在二维空间中已有所介绍,但在三维空间中,曲线的性质更加丰富。我们将深入研究曲线的曲率和挠率,以及它们如何决定曲线的弯曲程度和扭转程度。弗烈公式(Frenet-Serret formulas)将作为核心工具,用于描述曲线在空间中的运动和变形。 曲面的微分几何: 本部分将更深入地研究曲面的微分几何。我们将引入测地线(geodesics),即在曲面上“最直”的路径,并探讨它们的性质和计算方法。此外,还将研究曲面的第一基本形式和第二基本形式,它们分别用于描述曲面的度量和曲率信息。这些概念在导航、地图绘制以及物理学中有广泛的应用。 黎曼几何初步: 随着对曲面几何研究的深入,我们将接触到更一般的黎曼几何。黎曼几何研究的是具有度量张量的流形,它可以是弯曲的。我们将介绍黎曼度量、联络、曲率张量等基本概念,并初步探讨黎曼几何在广义相对论等物理理论中的重要作用。 第三部分:特定空间域的几何特性与应用 流形与拓扑: 本部分将引导读者进入更抽象的数学领域——流形。流形是局部上看起来像欧几里得空间但整体上可能具有复杂结构的数学对象,例如球面、环面等。我们将介绍流形的定义、光滑结构、切空间等概念。拓扑学作为研究空间连续变形而不改变其拓扑性质的学科,也将与流形几何紧密结合,共同揭示空间的内在结构。 几何分析: 几何分析是连接几何学和分析学的桥梁。它利用分析学的方法来研究几何问题。我们将介绍一些基本的偏微分方程,如拉普拉斯方程、调和函数等,并探讨它们在描述物理现象(如热传导、电势分布)中的作用,以及它们与空间几何结构之间的联系。 计算几何学简介: 随着计算机技术的发展,计算几何学成为一个蓬勃发展的领域。它研究如何用算法来表示、处理和分析几何对象。我们将简要介绍计算几何学中的一些基本问题,如多边形表示、凸包计算、相交检测等,并提及它们在计算机图形学、机器人技术、地理信息系统等领域的实际应用。 本书特色: 本书力求在严谨的数学理论和直观的几何理解之间取得平衡。每一部分都配有大量的例题和习题,帮助读者巩固所学知识。同时,我们还将穿插介绍一些历史背景和前沿研究方向,激发读者对空间域几何学的进一步探索热情。本书适合数学、物理、工程等相关专业的学生及研究人员阅读。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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阅读《The Geometry of Domains in Space》的过程中,我常常会被其详尽的证明和严谨的逻辑所震撼。作者似乎总能找到最简洁、最优雅的方式来阐述复杂的数学思想。我特别关注书中关于“形状”和“度量”的讨论,因为在我看来,这些是定义和理解“域”的关键要素。例如,不同类型的几何度量(如欧几里得度量、黎曼度量)会如何影响我们对域的分类和分析?书中是否会涉及到一些关于域的等价性或分类的理论,例如拓扑等价、几何等价等?我渴望从中学习到如何用数学工具来量化和比较不同域的几何特征,并理解这些特征在实际应用中的意义。

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我对《The Geometry of Domains in Space》的印象是,它所涵盖的内容远超我的预期。我原以为它会是一本聚焦于特定领域的研究,但实际上,它似乎触及了数学的多个分支,并将它们巧妙地联系在一起。我特别关注书中关于“测度论”在描述域的体积和面积方面的应用。是否会介绍一些关于“Lebesgue测度”、“Hausdorff测度”等概念,并用它们来量化域的大小和形状?我期待这本书能够让我理解,如何用数学的语言去精确地描述和分析现实世界中的各种“空间区域”,并从中提取有用的信息。

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这本书给我最深刻的感受之一,便是它在概念的清晰度和数学的严谨性之间找到了一个完美的平衡点。《The Geometry of Domains in Space》似乎在不断地挑战我原有的认知边界,让我对“空间”和“域”这两个看似简单的概念有了更深入的理解。我特别关注书中对于“边界”和“内部”的定义,以及它们在不同拓扑结构下的行为。是否会涉及到关于域的连通性、紧致性、可度量性等性质的讨论?我期待书中能够提供一些关于分析几何的最新进展,以及这些进展如何影响我们对空间中域的研究。

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在我看来,一本好的数学书籍不仅仅是知识的传递,更重要的是它能否激发读者的思考和探索欲望。《The Geometry of Domains in Space》给我留下的第一印象,便是它那种严谨而不失启发性的写作风格。我喜欢作者在介绍基本概念时,能够循序渐进,同时又点到为止,留给读者足够的思考空间。我非常好奇书中会对“域”的边界性质做怎样的深入探讨,以及这些边界性质如何在不同的空间框架下得以体现。是否会涉及诸如黎曼曲面、复流形等更具挑战性的概念,并在此基础上构建域的理论?我期待书中能够呈现一些精心设计的例子和习题,能够帮助我巩固理解,并鼓励我去尝试解决一些开放性问题。

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尽管我还没有完全消化书中的所有内容,但《The Geometry of Domains in Space》已经在我脑海中勾勒出了一个清晰的数学图景。我对于书中关于“度量几何”与“微分几何”之间联系的论述尤为感兴趣。在我看来,这似乎是理解空间中域性质的关键桥梁。我好奇作者是如何将这些看似独立的领域融会贯通,并用统一的理论框架来解释“域”的几何特征的。书中是否会介绍一些经典的几何区域,并对其进行深入的分析,比如多边形、圆盘、球体,以及更抽象的拓扑空间中的开集?我希望通过这本书,能够对各种不同类型的几何“域”有一个更深刻的认识,并理解它们是如何在更宏大的数学结构中扮演重要角色的。

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我一直对空间几何的抽象之美和其在不同领域的应用感到着迷,因此当我在书店偶然发现《The Geometry of Domains in Space》时,立刻被它的标题吸引住了。Birkhäuser出版社的书籍一向以其严谨的数学内容和精美的排版而闻名,而“Advanced Texts / Basler Lehrbücher”更是预示着这本书将是理论研究的深耕之作。我当时并没有立刻购买,而是将其加入了我的“必读”书单,并在接下来的几周里,在不同的场合和朋友的讨论中,我时不时地会回想起这本书,好奇它究竟会如何深入地剖析“空间中的域”这一概念。这种期待感,本身就足以让我对这本书的内容充满想象。我开始思考,它是否会像某些经典著作一样,开辟一个全新的研究方向,或者以一种前所未有的方式梳理和整合现有理论。我希望它能带领我进入一个更广阔的数学视野,让我看到那些隐藏在复杂公式背后的深刻洞见。

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阅读《The Geometry of Domains in Space》让我对数学的抽象化能力有了更深的体会。作者似乎总能在看似无关的数学概念之间找到深刻的联系,并将它们编织成一个精密的理论体系。我非常好奇书中关于“度量空间”和“拓扑空间”中的“域”的比较和联系。例如,一个在度量空间中被认为是“好”的域,在拓扑空间中是否仍然具有相同的性质?书中是否会介绍一些关于域的“正则性”的定义和分析,例如域的边界是否光滑,是否可微?我期待这本书能够为我打开一扇新的窗户,让我看到那些隐藏在数字和符号背后的数学之美。

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这本书带给我的最大的启示之一,便是数学研究的深度和广度。当我阅读《The Geometry of Domains in Space》时,我常常会感到自己仿佛置身于一个全新的数学大陆,而作者则是我在这片大陆上的向导。《The Geometry of Domains in Space》似乎在不断地引导我深入到更抽象的数学概念中,并让我看到这些概念是如何相互关联,并共同构成了我们对空间认知的基石。我对于书中关于“黎曼几何”和“微分流形”在描述曲面和高维空间中的域的性质的讨论尤其感到兴奋。是否会介绍一些关于“曲率”的概念,以及曲率如何影响域的形状和体积?我希望通过这本书,能够对数学的宏大体系有一个更清晰的认识,并激发我继续在这条探索之路上前行的决心。

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《The Geometry of Domains in Space》给我留下的印象是,它不仅仅是一本技术性的数学专著,更是一部关于空间几何思想的哲学思考。我喜欢作者在叙述过程中所展现出的那种深刻的洞察力,仿佛他能预见到读者可能产生的疑问,并提前给予解答。我对于书中关于“连续映射”和“同胚”在域的几何性质保持方面的作用充满好奇。是否会讨论一些关于域的“形变”和“映射”的理论,例如将一个域通过连续的变换映射到另一个域,而保持其某些关键的几何性质?我期待这本书能够激发我探索数学世界的好奇心,并让我思考数学在理解我们所处宇宙中所扮演的角色。

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拿到这本书后,我第一眼就被其扎实的装帧和清晰的排版所折服。厚重的纸张,精炼的字体,无不透露出出版方的用心。虽然我还没有深入阅读,但仅仅是翻阅目录和前言,我就能感受到作者的功力。开篇对“域”的定义以及空间拓扑的初步介绍,就已经展现了其内容的深度和广度。我期待书中能够详细阐述不同类型空间的几何性质,以及这些性质如何影响域的划分和分析。特别是“domains”这个词,它似乎暗示着一种对空间区域的细致刻画和分类,这对于理解诸如流体力学、偏微分方程或甚至是一些更前沿的物理学分支至关重要。我希望这本书能够提供一个坚实的理论基础,让我能够理解那些在其他领域遇到的复杂几何结构,并且能够用严谨的数学语言来描述和分析它们。

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