Lecture Notes on Elementary Topology and Geometry

Author: I.M. Singer,J.A. Thorpe

Publisher: Springer

ISBN: 1461573475

Category: Mathematics

Page: 232

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At the present time, the average undergraduate mathematics major finds mathematics heavily compartmentalized. After the calculus, he takes a course in analysis and a course in algebra. Depending upon his interests (or those of his department), he takes courses in special topics. Ifhe is exposed to topology, it is usually straightforward point set topology; if he is exposed to geom etry, it is usually classical differential geometry. The exciting revelations that there is some unity in mathematics, that fields overlap, that techniques of one field have applications in another, are denied the undergraduate. He must wait until he is well into graduate work to see interconnections, presumably because earlier he doesn't know enough. These notes are an attempt to break up this compartmentalization, at least in topology-geometry. What the student has learned in algebra and advanced calculus are used to prove some fairly deep results relating geometry, topol ogy, and group theory. (De Rham's theorem, the Gauss-Bonnet theorem for surfaces, the functorial relation of fundamental group to covering space, and surfaces of constant curvature as homogeneous spaces are the most note worthy examples.) In the first two chapters the bare essentials of elementary point set topology are set forth with some hint ofthe subject's application to functional analysis.
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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.
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Introduction to Geometry and Topology

Author: Werner Ballmann

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 3034809832

Category: Mathematics

Page: 169

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This book provides an introduction to topology, differential topology, and differential geometry. It is based on manuscripts refined through use in a variety of lecture courses. The first chapter covers elementary results and concepts from point-set topology. An exception is the Jordan Curve Theorem, which is proved for polygonal paths and is intended to give students a first glimpse into the nature of deeper topological problems. The second chapter of the book introduces manifolds and Lie groups, and examines a wide assortment of examples. Further discussion explores tangent bundles, vector bundles, differentials, vector fields, and Lie brackets of vector fields. This discussion is deepened and expanded in the third chapter, which introduces the de Rham cohomology and the oriented integral and gives proofs of the Brouwer Fixed-Point Theorem, the Jordan-Brouwer Separation Theorem, and Stokes's integral formula. The fourth and final chapter is devoted to the fundamentals of differential geometry and traces the development of ideas from curves to submanifolds of Euclidean spaces. Along the way, the book discusses connections and curvature--the central concepts of differential geometry. The discussion culminates with the Gauß equations and the version of Gauß's theorema egregium for submanifolds of arbitrary dimension and codimension. This book is primarily aimed at advanced undergraduates in mathematics and physics and is intended as the template for a one- or two-semester bachelor's course.
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A Guide to the Classification Theorem for Compact Surfaces

Author: Jean Gallier,Dianna Xu

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642343643

Category: Mathematics

Page: 178

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This welcome boon for students of algebraic topology cuts a much-needed central path between other texts whose treatment of the classification theorem for compact surfaces is either too formalized and complex for those without detailed background knowledge, or too informal to afford students a comprehensive insight into the subject. Its dedicated, student-centred approach details a near-complete proof of this theorem, widely admired for its efficacy and formal beauty. The authors present the technical tools needed to deploy the method effectively as well as demonstrating their use in a clearly structured, worked example. Ideal for students whose mastery of algebraic topology may be a work-in-progress, the text introduces key notions such as fundamental groups, homology groups, and the Euler-Poincaré characteristic. These prerequisites are the subject of detailed appendices that enable focused, discrete learning where it is required, without interrupting the carefully planned structure of the core exposition. Gently guiding readers through the principles, theory, and applications of the classification theorem, the authors aim to foster genuine confidence in its use and in so doing encourage readers to move on to a deeper exploration of the versatile and valuable techniques available in algebraic topology.
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Differentialgeometrie, Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.
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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.​
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Differentialgeometrie von Kurven und Flächen

Author: Manfredo P. do Carmo

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322850722

Category: Technology & Engineering

Page: 263

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Inhalt: Kurven - Reguläre Flächen - Die Geometrie der Gauß-Abbildung - Die innere Geometrie von Flächen - Anhang
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Anschauliche Geometrie

Author: David Hilbert,Stefan Cohn-Vossen

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662366851

Category: Mathematics

Page: 312

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
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Topology of Surfaces

Author: L.Christine Kinsey

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387941028

Category: Mathematics

Page: 281

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" . . . that famous pedagogical method whereby one begins with the general and proceeds to the particular only after the student is too confused to understand even that anymore. " Michael Spivak This text was written as an antidote to topology courses such as Spivak It is meant to provide the student with an experience in geomet describes. ric topology. Traditionally, the only topology an undergraduate might see is point-set topology at a fairly abstract level. The next course the average stu dent would take would be a graduate course in algebraic topology, and such courses are commonly very homological in nature, providing quick access to current research, but not developing any intuition or geometric sense. I have tried in this text to provide the undergraduate with a pragmatic introduction to the field, including a sampling from point-set, geometric, and algebraic topology, and trying not to include anything that the student cannot immediately experience. The exercises are to be considered as an in tegral part of the text and, ideally, should be addressed when they are met, rather than at the end of a block of material. Many of them are quite easy and are intended to give the student practice working with the definitions and digesting the current topic before proceeding. The appendix provides a brief survey of the group theory needed.
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Manifolds and Modular Forms

Author: Friedrich Hirzebruch

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3663140458

Category: Mathematics

Page: 212

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Einführung in die Funktionalanalysis

Author: Reinhold Meise,Dietmar Vogt

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322803104

Category: Mathematics

Page: 416

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Dieses Buch wendet sich an Studenten der Mathematik und der Physik, welche über Grundkenntnisse in Analysis und linearer Algebra verfügen.
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Grundkurs Topologie

Author: Gerd Laures,Markus Szymik

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3827422183

Category: Mathematics

Page: 242

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Die Topologie beschäftigt sich mit den qualitativen Eigenschaften geometrischer Objekte. Ihr Begriffsapparat ist so mächtig, dass kaum eine mathematische Struktur nicht mit Gewinn topologisiert wurde. Dieses Buch versteht sich als Brücke von den einführenden Vorlesungen der Analysis und Linearen Algebra zu den fortgeschrittenen Vorlesungen der Algebraischen und Geometrischen Topologie. Es eignet sich besonders für Studierende in einem Bachelor- oder Masterstudiengang der Mathematik, kann aber auch zum Selbststudium für mathematisch interessierte Naturwissenschaftler dienen. Die Autoren legen besonderen Wert auf eine moderne Sprache, welche die vorgestellten Ideen vereinheitlicht und damit erleichtert. Definitionen werden stets mit vielen Beispielen unterlegt und neue Konzepte werden mit zahlreichen Bildern illustriert. Über 170 Übungsaufgaben (mit Lösungen zu ausgewählten Aufgaben auf der Website zum Buch) helfen, die vermittelten Inhalte einzuüben und zu vertiefen. Viele Abschnitte werden ergänzt durch kurze Einblicke in weiterführende Themen, die einen Ausgangspunkt für Studienarbeiten oder Seminarthemen bieten. Neben dem üblichen Stoff zur mengentheoretischen Topologie, der Theorie der Fundamentalgruppen und der Überlagerungen werden auch Bündel, Garben und simpliziale Methoden angesprochen, welche heute zu den Grundbegriffen der Geometrie und Topologie gehören.
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Publicationes Mathematicae

Author: Kossuth Lajos Tudományegyetem. Matematikai Intézet,Alfréd Rényi,Tibor Szele,Otto Varga

Publisher: N.A

ISBN: N.A

Category: Mathematics

Page: N.A

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Subject Guide to Books in Print

An Index to the Publishers' Trade List Annual

Author: N.A

Publisher: N.A

ISBN: N.A

Category: American literature

Page: N.A

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A First Course in Analysis

Author: George Pedrick

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387941080

Category: Mathematics

Page: 279

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This text on advanced calculus discusses such topics as number systems, the extreme value problem, continuous functions, differentiation, integration and infinite series. The reader will find the focus of attention shifted from the learning and applying of computational techniques to careful reasoning from hypothesis to conclusion. The book is intended both for a terminal course and as preparation for more advanced studies in mathematics, science, engineering and computation.
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Anschauliche Funktionentheorie

Author: Tristan Needham

Publisher: Oldenbourg Wissenschaftsverlag

ISBN: 9783486709025

Category: Mathematics

Page: 685

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Needhams neuartiger Zugang zur Funktionentheorie wurde von der Fachpresse begeistert aufgenommen. Mit über 500 zum großen Teil perspektivischen Grafiken vermittelt er im wahrsten Sinne des Wortes eine Anschauung von der sonst oft als trocken empfundenen Funktionentheorie. 'Anschauliche Funktionentheorie ist eine wahre Freude und ein Buch so recht nach meinem Herzen. Indem er ausschließlich seine neuartige geometrische Perspektive verwendet, enthüllt Tristan Needham viele überraschende und bisher weitgehend unbeachtete Facetten der Schönheit der Funktionentheorie.' (Sir Roger Penrose)
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Analysis II

Author: Vladimir A. Zorich

Publisher: Springer

ISBN: 9783540462316

Category: Mathematics

Page: 708

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Ausführlich, klar, exakt, solide: die Anfänge der Analysis in 2 Bänden. Von der Einführung der reellen Zahlen bis hin zu fortgeschrittenen Themen wie u.a. Differenzialformen auf Mannigfaltigkeiten, asymptotische Betrachtungen, Fourier-, Laplace- und Legendre-Transformationen, elliptische Funktionen und Distributionen. Deutlich auf naturwissenschaftliche Fragen ausgerichtet, erläutert dieses Werk detailliert Begriffe, Inhalte und Sätze der Integral- und Differenzialrechnung. Die Fülle hilfreicher Beispiele, Aufgaben und Anwendungen ist selten in Analysisbüchern zu finden. Band 2 beschreibt den heutigen Stand der klassischen Analysis.
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