Elliptic Curves, Modular Forms, and Their L-functions

Author: Alvaro Lozano-Robledo

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 0821852426

Category: Mathematics

Page: 195

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Many problems in number theory have simple statements, but their solutions require a deep understanding of algebra, algebraic geometry, complex analysis, group representations, or a combination of all four. The original simply stated problem can be obscured in the depth of the theory developed to understand it. This book is an introduction to some of these problems, and an overview of the theories used nowadays to attack them, presented so that the number theory is always at the forefront of the discussion. Lozano-Robledo gives an introductory survey of elliptic curves, modular forms, and $L$-functions. His main goal is to provide the reader with the big picture of the surprising connections among these three families of mathematical objects and their meaning for number theory. As a case in point, Lozano-Robledo explains the modularity theorem and its famous consequence, Fermat's Last Theorem. He also discusses the Birch and Swinnerton-Dyer Conjecture and other modern conjectures. The book begins with some motivating problems and includes numerous concrete examples throughout the text, often involving actual numbers, such as 3, 4, 5, $\frac{3344161}{747348}$, and $\frac{2244035177043369699245575130906674863160948472041} {8912332268928859588025535178967163570016480830}$. The theories of elliptic curves, modular forms, and $L$-functions are too vast to be covered in a single volume, and their proofs are outside the scope of the undergraduate curriculum. However, the primary objects of study, the statements of the main theorems, and their corollaries are within the grasp of advanced undergraduates. This book concentrates on motivating the definitions, explaining the statements of the theorems and conjectures, making connections, and providing lots of examples, rather than dwelling on the hard proofs. The book succeeds if, after reading the text, students feel compelled to study elliptic curves and modular forms in all their glory.

Probability on Compact Lie Groups

Author: David Applebaum

Publisher: Springer

ISBN: 3319078429

Category: Mathematics

Page: 217

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Probability theory on compact Lie groups deals with the interaction between “chance” and “symmetry,” a beautiful area of mathematics of great interest in its own sake but which is now also finding increasing applications in statistics and engineering (particularly with respect to signal processing). The author gives a comprehensive introduction to some of the principle areas of study, with an emphasis on applicability. The most important topics presented are: the study of measures via the non-commutative Fourier transform, existence and regularity of densities, properties of random walks and convolution semigroups of measures and the statistical problem of deconvolution. The emphasis on compact (rather than general) Lie groups helps readers to get acquainted with what is widely seen as a difficult field but which is also justified by the wealth of interesting results at this level and the importance of these groups for applications. The book is primarily aimed at researchers working in probability, stochastic analysis and harmonic analysis on groups. It will also be of interest to mathematicians working in Lie theory and physicists, statisticians and engineers who are working on related applications. A background in first year graduate level measure theoretic probability and functional analysis is essential; a background in Lie groups and representation theory is certainly helpful but the first two chapters also offer orientation in these subjects.

Modular Forms and Fermat’s Last Theorem

Author: Gary Cornell,Joseph H. Silverman,Glenn Stevens

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1461219744

Category: Mathematics

Page: 582

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This volume contains the expanded lectures given at a conference on number theory and arithmetic geometry held at Boston University. It introduces and explains the many ideas and techniques used by Wiles, and to explain how his result can be combined with Ribets theorem and ideas of Frey and Serre to prove Fermats Last Theorem. The book begins with an overview of the complete proof, followed by several introductory chapters surveying the basic theory of elliptic curves, modular functions and curves, Galois cohomology, and finite group schemes. Representation theory, which lies at the core of the proof, is dealt with in a chapter on automorphic representations and the Langlands-Tunnell theorem, and this is followed by in-depth discussions of Serres conjectures, Galois deformations, universal deformation rings, Hecke algebras, and complete intersections. The book concludes by looking both forward and backward, reflecting on the history of the problem, while placing Wiles'theorem into a more general Diophantine context suggesting future applications. Students and professional mathematicians alike will find this an indispensable resource.

Introduction to Elliptic Curves and Modular Forms

Author: Neal Koblitz,Neal I. Koblitz

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387979663

Category: Mathematics

Page: 248

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This textbook covers the basic properties of elliptic curves and modular forms, with emphasis on certain connections with number theory. The ancient "congruent number problem" is the central motivating example for most of the book. My purpose is to make the subject accessible to those who find it hard to read more advanced or more algebraically oriented treatments. At the same time I want to introduce topics which are at the forefront of current research. Down-to-earth examples are given in the text and exercises, with the aim of making the material readable and interesting to mathematicians in fields far removed from the subject of the book. With numerous exercises (and answers) included, the textbook is also intended for graduate students who have completed the standard first-year courses in real and complex analysis and algebra. Such students would learn applications of techniques from those courses. thereby solidifying their under standing of some basic tools used throughout mathematics. Graduate stu dents wanting to work in number theory or algebraic geometry would get a motivational, example-oriented introduction. In addition, advanced under graduates could use the book for independent study projects, senior theses, and seminar work.

Geometrie und Billard

Author: Serge Tabachnikov

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642319254

Category: Mathematics

Page: 165

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Wie bewegt sich ein Massenpunkt in einem Gebiet, an dessen Rand er elastisch zurückprallt? Welchen Weg nimmt ein Lichtstrahl in einem Gebiet mit ideal reflektierenden Rändern? Anhand dieser und ähnlicher Fragen stellt das vorliegende Buch Zusammenhänge zwischen Billard und Differentialgeometrie, klassischer Mechanik sowie geometrischer Optik her. Dabei beschäftigt sich das Buch unter anderem mit dem Variationsprinzip beim mathematischen Billard, der symplektischen Geometrie von Lichtstrahlen, der Existenz oder Nichtexistenz von Kaustiken, periodischen Billardtrajektorien und dem Mechanismus für Chaos bei der Billarddynamik. Ergänzend wartet dieses Buch mit einer beachtlichen Anzahl von Exkursen auf, die sich verwandten Themen widmen, darunter der Vierfarbensatz, die mathematisch-physikalische Beschreibung von Regenbögen, der poincaresche Wiederkehrsatz, Hilberts viertes Problem oder der Schließungssatz von Poncelet.​

Ebene algebraische Kurven

Author: Gerd Fischer

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322803112

Category: Mathematics

Page: 177

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Neben den elementaren Dingen, wie Tangenten, Singularitäten und Wendepunkten werden auch schwierigere Begriffe wie lokale Zweige und Geschlecht behandelt. Höhepunkte sind die klassischen Formeln von Plücker und Clebsch, die Beziehungen zwischen verschiedenen globalen und lokalen Invarianten einer Kurve beschreiben.

Algebra für Einsteiger

Von der Gleichungsauflösung zur Galois-Theorie

Author: Jörg Bewersdorff

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658022620

Category: Mathematics

Page: 214

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Dieses Buch ist eine leicht verständliche Einführung in die Algebra, die den historischen und konkreten Aspekt in den Vordergrund rückt. Der rote Faden ist eines der klassischen und fundamentalen Probleme der Algebra: Nachdem im 16. Jahrhundert allgemeine Lösungsformeln für Gleichungen dritten und vierten Grades gefunden wurden, schlugen entsprechende Bemühungen für Gleichungen fünften Grades fehl. Nach fast dreihundertjähriger Suche führte dies schließlich zur Begründung der so genannten Galois-Theorie: Mit ihrer Hilfe kann festgestellt werden, ob eine Gleichung mittels geschachtelter Wurzelausdrücke lösbar ist. Das Buch liefert eine gute Motivation für die moderne Galois-Theorie, die den Studierenden oft so abstrakt und schwer erscheint. In dieser Auflage wurde ein Kapitel ergänzt, in dem ein alternativer, auf Emil Artin zurückgehender Beweis des Hauptsatzes der Galois-Theorie wiedergegeben wird. Dieses Kapitel kann fast unabhängig von den anderen Kapiteln gelesen werden.

Differentialgeometrie

Kurven - Flächen - Mannigfaltigkeiten

Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658006153

Category: Mathematics

Page: 284

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Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie und ein passender Begleiter zum Differentialgeometrie-Modul (ein- und zweisemestrig). 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. Bei der Neuauflage wurden einige zusätzliche Lösungen zu den Übungsaufgaben ergänzt.

A Century of Advancing Mathematics

Author: Paul Zorn

Publisher: The Mathematical Association of America

ISBN: 0883855887

Category: Mathematics

Page: 420

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The MAA was founded in 1915 to serve as a home for The American Mathematical Monthly. The mission of the Association-to advance mathematics, especially at the collegiate level-has, however, always been larger than merely publishing world-class mathematical exposition. MAA members have explored more than just mathematics; we have, as this volume tries to make evident, investigated mathematical connections to pedagogy, history, the arts, technology, literature, every field of intellectual endeavor. Essays, all commissioned for this volume, include exposition by Bob Devaney, Robin Wilson, and Frank Morgan; history from Karen Parshall, Della Dumbaugh, and Bill Dunham; pedagogical discussion from Paul Zorn, Joe Gallian, and Michael Starbird, and cultural commentary from Bonnie Gold, Jon Borwein, and Steve Abbott. This volume contains 35 essays by all-star writers and expositors writing to celebrate an extraordinary century for mathematics-more mathematics has been created and published since 1915 than in all of previous recorded history. We've solved age-old mysteries, created entire new fields of study, and changed our conception of what mathematics is. Many of those stories are told in this volume as the contributors paint a portrait of the broad cultural sweep of mathematics during the MAA's first century. Mathematics is the most thrilling, the most human, area of intellectual inquiry; you will find in this volume compelling proof of that claim.

Advances in the Theory of Numbers

Proceedings of the Thirteenth Conference of the Canadian Number Theory Association

Author: Ayşe Alaca,Şaban Alaca,Kenneth S. Williams

Publisher: Springer

ISBN: 1493932012

Category: Mathematics

Page: 235

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The theory of numbers continues to occupy a central place in modern mathematics because of both its long history over many centuries as well as its many diverse applications to other fields such as discrete mathematics, cryptography, and coding theory. The proof by Andrew Wiles (with Richard Taylor) of Fermat’s last theorem published in 1995 illustrates the high level of difficulty of problems encountered in number-theoretic research as well as the usefulness of the new ideas arising from its proof. The thirteenth conference of the Canadian Number Theory Association was held at Carleton University, Ottawa, Ontario, Canada from June 16 to 20, 2014. Ninety-nine talks were presented at the conference on the theme of advances in the theory of numbers. Topics of the talks reflected the diversity of current trends and activities in modern number theory. These topics included modular forms, hypergeometric functions, elliptic curves, distribution of prime numbers, diophantine equations, L-functions, Diophantine approximation, and many more. This volume contains some of the papers presented at the conference. All papers were refereed. The high quality of the articles and their contribution to current research directions make this volume a must for any mathematics library and is particularly relevant to researchers and graduate students with an interest in number theory. The editors hope that this volume will serve as both a resource and an inspiration to future generations of researchers in the theory of numbers.

Das letzte Theorem

Roman

Author: Arthur C. Clarke,Frederik Pohl

Publisher: Heyne Verlag

ISBN: 3641037654

Category: Fiction

Page: 496

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Stiller Donner Die Supermächte der Erde, USA, Europa und China, sind dabei, ihre Einflusssphären zu arrondieren. Dazu haben sie eine besondere Eingreiftruppe gegründet und sie mit der Waffe „Stiller Donner“ ausgerüstet, die in der Lage ist, ganze Länder mittels eines elektromagnetischen Pulses elektronisch blind zu machen – Computer, Waffensysteme, Herzschrittmacher sind danach nichts als Schrott. Das Echo des Stillen Donners hallt durch die Galaxis und macht eine außerirdische Zivilisation auf die Menschheit aufmerksam, die den Frieden im Universum wahren will. Sie setzen eine Vernichtungsaktion gegen die jungen Wilden in Gang ...

Homers letzter Satz

Die Simpsons und die Mathematik

Author: Simon Singh

Publisher: Carl Hanser Verlag GmbH Co KG

ISBN: 3446437738

Category: Science

Page: 320

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Die Simpsons sind nicht nur „eines der intelligentesten Kunstwerke unserer Zeit“ (Daniel Kehlmann), sie stecken auch voller Mathematik! Spielerisch leicht und unterhaltsam lüftet Simon Singh die mathematischen Geheimnisse der erfolgreichsten TV-Serie der Welt. Ob Homer ein donutförmiges Universum entwirft, den berühmten Fermat‘schen Satz zu widerlegen scheint, oder Lisa als Baseballtrainerin den Geheimnissen der Statistik auf die Spur kommt: Der Bestsellerautor aus Großbritannien nimmt die Episoden der Simpsons zum Ausgangspunkt für eine Tour d’Horizon durch die Welt der Algebra und Geometrie. Ein Muss für Millionen Simpsons-Fans - und ein Buch, das die Mathematik ins Zentrum der Populärkultur rückt. „Simon Singh deckt auf, wie Simpsons-Fans jahrzehntelang klammheimlich Mathe-Unterricht erhielten. Ein brillantes Buch.“ David X. Cohen, Autor von Futurama und Die Simpsons "Sie glauben, dass sich Mathematik und Humor widersprechen? Simon Singh beweist das Gegenteil!" Christoph Drösser, Journalist der Zeit

Einführung in die Geometrie und Topologie

Author: Werner Ballmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034809018

Category: Mathematics

Page: 162

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Das Buch bietet eine Einführung in die Topologie, Differentialtopologie und Differentialgeometrie. Es basiert auf Manuskripten, die in verschiedenen Vorlesungszyklen erprobt wurden. Im ersten Kapitel werden grundlegende Begriffe und Resultate aus der mengentheoretischen Topologie bereitgestellt. Eine Ausnahme hiervon bildet der Jordansche Kurvensatz, der für Polygonzüge bewiesen wird und eine erste Idee davon vermitteln soll, welcher Art tiefere topologische Probleme sind. Im zweiten Kapitel werden Mannigfaltigkeiten und Liesche Gruppen eingeführt und an einer Reihe von Beispielen veranschaulicht. Diskutiert werden auch Tangential- und Vektorraumbündel, Differentiale, Vektorfelder und Liesche Klammern von Vektorfeldern. Weiter vertieft wird diese Diskussion im dritten Kapitel, in dem die de Rhamsche Kohomologie und das orientierte Integral eingeführt und der Brouwersche Fixpunktsatz, der Jordan-Brouwersche Zerlegungssatz und die Integralformel von Stokes bewiesen werden. Das abschließende vierte Kapitel ist den Grundlagen der Differentialgeometrie gewidmet. Entlang der Entwicklungslinien, die die Geometrie der Kurven und Untermannigfaltigkeiten in Euklidischen Räumen durchlaufen hat, werden Zusammenhänge und Krümmung, die zentralen Konzepte der Differentialgeometrie, diskutiert. Den Höhepunkt bilden die Gaussgleichungen, die Version des theorema egregium von Gauss für Untermannigfaltigkeiten beliebiger Dimension und Kodimension. Das Buch richtet sich in erster Linie an Mathematik- und Physikstudenten im zweiten und dritten Studienjahr und ist als Vorlage für ein- oder zweisemestrige Vorlesungen geeignet.

Arithmetik und Geometrie

Vier Vorlesungen

Author: J. Schwermer,Knörrer,Schmidt,Slodowy

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034852266

Category: Juvenile Nonfiction

Page: 141

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Mathematische Werke

Herausgegeben unter Mitwirkung einer von der königlich preussischen Akademie der Wissenschaften eingesetzten Commission

Author: Karl Weierstrass

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 1108059139

Category: Mathematics

Page: 370

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The German mathematician Karl Weierstrass (1815-97) is generally considered to be the father of modern analysis. His clear eye for what was important is demonstrated by the publication, late in life, of his polynomial approximation theorem; suitably generalised as the Stone-Weierstrass theorem, it became a central tool for twentieth-century analysis. Furthermore, the Weierstrass nowhere-differentiable function is the seed from which springs the entire modern theory of mathematical finance. The best students in Europe came to Berlin to attend his lectures, and his rigorous style still dominates the first analysis course at any university. His seven-volume collected works in the original German contain not only published treatises but also records of many of his famous lecture courses. Volume 1 was published in 1894.

Einführung in Algebra und Zahlentheorie

Author: Rainer Schulze-Pillot

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642552161

Category: Mathematics

Page: 338

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Das Buch bietet eine neue Stoffzusammenstellung, die elementare Themen aus der Algebra und der Zahlentheorie verknüpft und für die Verwendung in Bachelorstudiengängen und modularisierten Lehramtsstudiengängen konzipiert ist. Es führt die abstrakten Konzepte der Algebra in stetem Kontakt mit konkreten Problemen der elementaren Zahlentheorie und mit Blick auf Anwendungen ein und bietet Ausblicke auf fortgeschrittene Themen. In beiden Gebieten wird ein Stand erreicht, der für Nichtspezialisten das nötige Handwerkszeug für die meisten Anwendungen (etwa in diskreter Mathematik, Kryptographie oder Signalverarbeitung) vermittelt, aber auch zu einer vertieften Beschäftigung mit Algebra und Zahlentheorie anregt und für diese eine gute Ausgangsbasis bildet. Für die dritte Auflage wurden neben einer allgemeinen Überarbeitung und Fehlerkorrektur zahlreiche Beispiele und Aufgaben neu hinzugefügt. Ferner wird in einem neuen ergänzenden Abschnitt der Beweis der Sätze der linearen Algebra über Normalformen von Matrizen mit Hilfe des Elementarteilersatzes behandelt, da dieser schöne Beweis in Lehrbüchern der Linearen Algebra selten Platz findet.