Новая монография выдающегося математика современности В.И. Арнольда посвящена проблемам теории распространения волн, связанным с особенностями каустик и волновых фронтов систем лучей, и содержит изложение новейших достижений в этой бурно развивающейся области, находящейся на стыке теории инвариантов групп Ли и алгебр Ли,теории групп евклидовых отражений и групп Вейля, алгебраической топологии и дифференциальной геометрии, геометрической оптики, вариационного исчисления, теории оптимального управления. На языке симплектической геометрии, лагранжевых и лежандровых особенностей подробно изложена теория, связывающая ряд разделов чистой математики (таких, как алгебраическая геометрия, теория групп Ли, комплексный анализ) с многочисленными приложениями к математической физике, волновой механике, вариационному исчислению. Книга включает также разделы, описывающие приложения общей теории к исследованию отображений периодов особенностей, лагранжевой и лежандровой топологии, вариационной задачи об обходе препятствия, теории преобразования волн, определяемых гиперболическими вариационными принципами. Специалист найдет в книге полное описание мощных методов симплектической и контактной геометрии, с помощью которых получены упомянутые результаты. Большое количество иллюстраций поможет неискушенному в математической теории читателю понять, как применять математические результаты к физическим явлениям. Книга предназначена для широкого круга специалистов в различных областях теоретической и прикладной математики, математической и теоретической физики, а также всем ученым, интересующимся теорией распространения волн.Книга будет полезна студентам-математикам, а также специализирующимся в математической физике, геометрической оптике, теоретической физике.

Эту брошюру составляют 77 задач для развития культуры мышления, подобранных или сочиненных автором. Большинство из них не требует никаких специальных знаний, выходящих за рамки общего образования. Однако решение отдельных задач может оказаться непростым делом даже для профессоров. Книга адресована школьникам, студентам, учителям, родителям — всем, кто считает культуру мышления неотъемлемой частью развития личности.

Книга отличается от имеющихся учебников механики большей, чем это обычно принято, связью с современной математикой. Особенное внимание обращено на взаимно обогащающее взаимодействие идей механики и геометрии многообразий. В соответствии с таким подходом центральное место в книге занимают не вычисления, а геометрические понятия (фазовые пространства и потоки, векторные поля, группы Ли) и их приложения в конкретных механических ситуациях (теория колебаний, механика твердого тела, гамильтонов формализм). Много внимания уделено качественным методам изучения движения в целом, в том числе асимптотическим (теория возмущений, методы осреднения, адиабатические инварианты). Для студентов университетов и вузов с расширенной программой по математике, а также преподавателей и научных работников.

В книге, написанной на основе лекции для студентов, посвящённой трёхсотлетию «Математических начал натуральной философии» Ньютона, рассказывается о рождении современной математики и теоретической физики в трудах великих учёных XVII века. Некоторые идеи Гюйгенса и Ньютона опередили своё время на несколько столетий и получили развитие только в последние годы. Об этих идеях, включая несколько новых результатов, также рассказано в книге. Для студентов и преподавателей вузов, учителей математики средней школы и историков науки.

Математическое описание катастроф - скачкообразных изменений, возникающих в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий, дается теориями особенностей и бифуркаций. Их применения к конкретным задачам в разных областях науки вызвали много споров. В книге рассказывается о том, что же такое теория катастроф и почему она вызывает такие споры. Изложены результаты математических теорий особенностей и бифуркаций. Новое издание дополнено обзором недавних достижений теории перестроек, библиографией и задачником. Рассчитана на научных работников, преподавателей, студентов и всех, кто интересуется современной математикой.

Новая книга выдающегося математика современности раскрывает еще одну сторону его таланта - создание исторических миниатюр, удивительных по форме и содержанию. Простые и яркие изложения собственных воспоминаний и событий многовековой давности всегда несут долю юмора и предстают на страницах книги столь реально, что невольно чувствуешь себя их участником. И еще одно замечательное свойство "Историй" Арнольда: они всегда поучительны - раскрытые в них человеческие качества удивительным образом перекликаются с современностью. Наконец, многие исторические события и их детали, собранные в этой книжке, вряд ли стали бы нам известны, если бы не мудрость автора, помноженная на страсть и умение рыться в лучших библиотеках мира. Так что, без сомнения, эта книга станет добрым спутником многих читателей.

Книга содержит записи курсов лекций, прочитанных академиком В.И. Арнольдом в 2005 г., в Дубне, на летней школе «Современная математика». В книге рассказывается о нескольких новых направлениях математических исследований, основанных на численных экспериментах.

Данная книга отличается от имеющихся учебных руководств по обыкновенным дифференциальным уравнениям большей, чем это обычно принято, связью с приложениями, в особенности с механикой и более геометрическим, бескоординатным изложением. В соответствии с этимв книге мало выкладок, но много понятий, необычных для курса дифференциальных уравнений (фазовые потоки, однопараметрические группы, диффеоморфизмы, касательные пространства и расслоения), и примеров из механики (например, исследование фазовых портретовконсервативных систем с одной степенью свободы, теория малых колебаний, параметрический резонанс). Для студентов и аспирантов физико-математических факультетов университетов и вузов с расширенной программой по математике, но будет интересна и специалистамв области математики и ее приложений.

Обзор посвящен теории бифуркаций в динамических системах. Наряду с известными, обзор включает ряд новых результа-результатов; некоторые из них известны авторам из частных сообщений. К ним относятся: полное исследование бифуркаций положений равновесия в типичных двупараметрических семействах векторных полей на плоскости с двумя пересекающимися инвариантными прямыми (так называемая редуцированная задача о двух мнимых парах, Жолондек, п. п. 4.5, 4.6 главы 1); построение конечногладких нормальных форм и функциональных, модулей С'-классификации локальных семейств векторных полей и диффеоморфизмов (совместно с С. Ю. Яковенко, п. п. 5.7— 5.10 главы 2); построение топологического инварианта вектор- векторных полей с гомоклинической траекторией седла, имеющего комплексные собственные значения (п. 5.6 главы 3) и др.

Теория особенностей дифференцируемых отображений — бурно развивающаяся область современной математики, являющаяся грандиозным обобщением исследования функций на максимум и минимум и имеющая многочисленные приложения н математике, естествознании и технике (так называемые теории бифуркаций и катастроф). Главы книги посвящены теории устойчивости гладких отображений, критическим точкам гладких функций, особенностям каустик и волновых фронтов в геометрической оптике. Книга является первой частью задуманной авторами большой монографии. Во второй части будут изложены алгебро-топологические аспекты теории. Книга рассчитана на математиков — от студентов второго курса до научных работников, а также на всех потребителей теории особенностей в механике, физике, технике и других науках.

Топологическое строение изолированных критических точек. Осциллирующие интегралы. Интегралы голоморфных форм по исчезающим циклам

Изложен ряд основных идей и методов для исследования обыкновенных дифференциальных уравнений. Включены классические и современные результаты теории динамических систем: структурная устойчивость, У-системы, аналитические методы локальной теории в окрестности особой точки или периодического решения, теорема Дюлака, удвоение периода Фейгенбаума и др.

Для того, чтобы выбрать правильный путь, помочь учащимся быстрее преодолеть естественно возникающие затруднения, преподаватель должен с возможно большей отчетливостью и полнотой ориентироваться как в теоретической стороне дела, так и в тех методических приемах, которые могут найти применение в нужных случаях. Настоящая брошюра и имеет целью помочь в этом преподавателю.

Издание посвящено 60-летию выдающегося математика современности В. И. Арнольда и состоит из четырех частей: жизнеописание, избранные работы по математике (теоремы, гипотезы, обзоры), избранные работы о математике (воспоминания, размышления, публицистика), комментарии. В первой части приведены биографические сведения, список работ, направления исследований, основные результаты. Научные статьи В. И. Арнольда во второй части сборника охватывают практически все важнейшие направления его исследований за 40 лет. В третьей части собраны работы о методологии математики, об особенностях её развития, воспоминания об Учителях. 70 статей, составляющих вторую и третью части книги, отобраны самим автором; 20 работ публикуется на русском языке впервые. Заключительная часть сборника содержит разнообразные комментарии. Более 30 фотографий и другие иллюстративные материалы дополняют многогранный образ Владимира Игоревича. Книга уникальна по своему составу: впервые собранные вместе основные работы В. И. Арнольда, обзоры его научной деятельности, яркая публицистика, выражающая его активную гражданскую позицию, фотографии в разные периоды его жизни, - дают адекватное представление о масштабе творчества и личности Владимира Игоревича Арнольда. Издание предназначено самому широкому кругу математиков - профессионалам, преподавателям, студентам, а также всем культурным людям, не безразличным к путям развития математики, к судьбам российской и мировой науки.

Лекции великого современного математика, который поставил себе целью изложить ряд главных идей современной математической физики - теорию одного уравнения в частных производных, принцип Гюйгенса в теории волн, вариационный принцип в теории колебаний и т. д. Глубоко и интересно изложена так называемая теорема Максвелла о том, что все сферические функции можно получить дифференцированием фундаментального решения. И на этом примере, и на многих других автор демонстрирует изумительное единство математики, мощь общих геометрических и концептуальных подходов. Эта книга учит, как приходить к результатам и как их осмысливать.

Пособие отличается от имеющихся учебных руководств по обыкновенным дифференциальным уравнениям большей, чем это обычно принято, связью с приложениями, в особенности с механикой, и более геометрическим, бескоординатным изложением. Из-за этого в издании мало выкладок, но много понятий, необычных для курса дифференциальных уравнений (фазовые потоки, однопараметрические группы, диффеоморфизмы, касательные пространства и расслоения) и примеров из механики (например, исследование фазовых портретов консервативных систем с одной степенью свободы, теория малых колебаний, параметрический резонанс).

Книга состоит из двух частей - учения о числе в его последовательных обобщениях и начальных глав теории чисел в обычном смысле слова. Здесь читатель найдет теорию количественного натурального числа по Кантору, теорию натуральных чисел и двустороннего натурального ряда Грассмана, теорию пар для введения отрицательных, дробных и комплексных чисел, теорию сечений Дедекинда, сходящихся последовательностей Кантора, краткие сведения о трансфинитных числах, теорию кватернионов в геометрическом изложении и элементарные сведения из теории гиперкомплексных чисел.

Данная монография охватывает один из разделов теории групп. Известный математик Арнольд В.И. вводит понятие группы и Эйлера, а также связанные с ней разнообразные теоремы и приложения, её гомоморфизмы. Также рассматриваются геометрический прогрессии и связанные с ним приложения к квадратичным сравнениям.