Mathematische Modellierung

Dieses Lehrbuch bietet eine lebendige und anschauliche Einführung in die mathematische Modellierung von Phänomenen aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften. Die Leserin und der Leser lernen mathematische Modelle zu verstehen und selbst herzuleiten und f

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Mathematische Modellierung 3. Auflage

Springer-Lehrbuch

Christof Eck · Harald Garcke · Peter Knabner

Mathematische Modellierung 3. Auflage

Christof Eck Stuttgart, Deutschland

Peter Knabner Erlangen, Deutschland

Harald Garcke Regensburg, Deutschland

ISSN 0937-7433 Springer-Lehrbuch ISBN 978-3-662-54334-4 ISBN 978-3-662-54335-1  (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-54335-1 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National­bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Spektrum © Springer-Verlag GmbH Deutschland 2008, 2011, 2017 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Planung: Dr. Annika Denkert Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Spektrum ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer-Verlag GmbH Deutschland Die Anschrift der Gesellschaft ist: Heidelberger Platz 3, 14197 Berlin, Germany

Vorwort

Vorwort zur dritten Auflage ¨ Im Zuge der Ubersetzung des Buches ins Englische haben wir die Gelegenheit genutzt, auch die deutsche Ausgabe noch einmal kritisch zu u ¨berarbeiten. Dabei wurden einige kleinere Umstellungen vorgenommen, eine Reihe Tippfehler korrigiert und einige inhaltliche Fehlerchen verbessert. Nach Erscheinen der zweiten Auflage ist unser Mitautor und gesch¨ atzter Kollege Christof Eck im Jahr 2011 nach schwerer Krankheit verstorben. Diese dritte Auflage ist seinem Andenken gewidmet. Unser herzlicher Dank geht an alle, die uns Kommentare und Verbesserungen mitgeteilt haben. Ganz besonders bedanken m¨ochten wir uns bei Serge Kr¨ autle ¨ und Kei Fong Lam, die bei der Ubersetzung ins Englische beteiligt waren und dabei auch unz¨ahlige Verbesserungsvorschl¨ age f¨ ur die deutsche Ausgabe gemacht haben.

Regensburg, Erlangen im Dezember 2016 Harald Garcke Peter Knabner

VI

Vorwort zur zweiten Auflage Nachdem das vorliegende Buch in vielen Vorlesungen und Seminar