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Angewandte Mathematik mit Mathcad Lehr- und Arbeitsbuch Band 4: Reihen, Transformationen, Differential- und Differenzengleichungen
Josef Trölß, Technikum Linz
Verlag Springer Verlag, Wien, 2006
ISBN 9783211296943 , 490 Seiten
Format PDF, OL
Kopierschutz Wasserzeichen
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Inhaltsverzeichnis
7
1. Unendliche Zahlenreihen
10
1.1 Konvergenzkriterien
12
1.1.1 Vergleichskriterien
12
1.1.2 Quotientenkriterium von d'Alembert
14
1.1.3 Wurzelkriterium von Cauchy
15
1.1.4 Kriterien für alternierende Reihen
17
2. Potenzreihen
22
2.1 Konvergenz von Potenzreihen
22
2.2 Rechnen mit Potenzreihen
25
2.3 Taylorreihen
32
2.4 Laurentreihen
61
3. Fourierreihen
63
3.1 Diskrete Fourier-Transformation (DFT) und inverse diskrete-Transformation (IDFT)
103
4. Fourier-Transformation
118
4.1 Von der Fourierreihe zur Fourier-Transformation
120
4.2 Elementar- und Testsignale
124
4.3 Eigenschaften der Fourier-Transformation
129
4.4 Fast-Fourier-Transformation
141
5. Laplace-Transformation
144
5.1 Elementar- und Testsignale
145
5.2. Eigenschaften der Laplace-Transformation
152
5.3. Rücktransformation aus dem Bildbereich in den Originalbereich
164
5.4 Anwendungen der Laplace-Transformation
169
5.4.1 Lösungen von Differentialgleichungen
169
5.4.2 Laplace-Transformation in der Netzwerkanalyse
175
5.4.3 Übertragungsverhalten von Systemen
184
6. z-Transformation
201
6.1 z-Transformationen elementarer Funktionen
204
6.2 Eigenschaften der z-Transformation
212
6.3. Rücktransformation aus dem Bildbereich in den Originalbereich
221
6.4 Anwendungen der z-Transformation
227
6.4.1 Lösungen von Differenzengleichungen
228
6.4.2 Übertragungsverhalten von Systemen
236
7. Differentialgleichungen
250
7.1 Allgemeines
250
7.2 Die gewöhnliche Differentialgleichung
254
7.2.1 Die gewöhnliche Differentialgleichung 1. Ordnung
258
7.2.1.1 Separable Differentialgleichungen 1. Ordnung
263
7.2.1.2 Gleichgradige oder homogene Differentialgleichungen 1. Ordnung
266
7.2.1.3 Exakte Differentialgleichungen 1. Ordnung
269
7.2.1.4 Lineare Differentialgleichungen 1. Ordnung
271
7.2.1.5 Nichtlineare Differentialgleichungen 1. Ordnung
292
7.2.1.6 Steife Differentialgleichungen 1. Ordnung
298
7.2.2 Die gewöhnliche Differentialgleichung 2. Ordnung
301
7.2.2.1 Einfache gewöhnliche Differentialgleichungen 2. Ordnung
303
7.2.2.2 Lineare Differentialgleichungen 2. Ordnung mit konstanten Koeffizienten
309
7.2.2.3 Lineare Differentialgleichungen 2. Ordnung mit nicht konstanten Koeffizienten
358
7.2.2.4 Nichtlineare Differentialgleichungen 2. Ordnung
369
7.2.3 Die gewöhnliche Differentialgleichung n-ter Ordnung
377
7.2.4 Differentialgleichungssysteme
390
7.2.4.1 Lineare Differentialgleichungssysteme 1. Ordnung mit konstanten Koeffizienten
390
7.2.4.2 Homogenes lineares Differentialgleichungssystem 1. Ordnung
391
7.2.4.3 Inhomogenes lineares Differentialgleichungssystem 1. Ordnung
397
7.2.4.4 Umformung von Differentialgleichungen n-ter Ordnung in Differential-
407
7.2.4.5 Lineare Differentialgleichungssysteme 2. Ordnung mit konstanten Koeffizienten
412
8. Differenzengleichungen
426
8.1 Allgemeines
426
8.2. Lineare Differenzengleichungen
427
8.3 Nichtlineare Differenzengleichungen
446
Anhang - Übungsbeispiele
454
1. Unendliche Zahlenreihen
454
2. Potenzreihen
455
3. Fourierreihen
459
4. Fourier-Transformation
461
5. Laplace-Transformation
462
5.1. Eigenschaften der Laplace-Transformation
463
5.2. Rücktransformation aus dem Bildbereich in den Originalbereich
465
5.3 Anwendungen der Laplace-Transformation
465
5.3.1 Lösungen von Differentialgleichungen
465
5.3.2 Laplace-Transformation in der Netzwerkanalyse
466
5.3.3 Übertragungsverhalten von Systemen
467
6. z-Transformation
468
6.1 z-Transformationen elementarer Funktionen
468
6.2 Eigenschaften der z-Transformation
469
6.3. Rücktransformation aus dem Bildbereich in den Originalbereich
470
6.4 Anwendungen der z-Transformation
470
6.4.1 Lösungen von Differenzengleichungen
470
6.4.2 Übertragungsverhalten von Systemen
470
7. Differentialgleichungen
471
7.2.1 Die gewöhnliche Differentialgleichung 1. Ordnung
471
7.2.2 Die gewöhnliche Differentialgleichung 2. Ordnung
475
7.2.3 Die gewöhnliche Differentialgleichung n-ter Ordnung
479
7.2.4 Differentialgleichungssysteme
480
8. Differenzengleichungen
482
Anhang - Korrespondenztabellen
484
Anhang - Literaturverzeichnis
486
Anhang - Sachwortverzeichnis
487
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