Corso di istituzioni di geometria 2017/2018

Programma indicativo:

  • Varieta' lisce. Partizioni dell'unita'. Spazio tangente. Differenziale. Immersioni, embedding e sottovarieta'. Fibrati vettoriali. Fibrato tangente e cotangente. Fibrati tensoriali. Sezioni di fibrati e campi vettoriali. Parentesi di Lie. Orientabilita'. Foliazioni. Intorno tubolare. Omotopia e isotopia. Trasversalita'. Embedding di Whitney.
  • Forme differenziali. Differenziale esterno. Integrazione. Teorema di Stokes. Coomologia di de Rham. Successione di Mayer-Vietoris. Dualita' di Poincare'. Teorema di Kunneth (senza dimostrazione).
  • Varieta' riemanniane. Connessioni su fibrati. Derivata covariante lungo una curva. Sezioni parallele e trasporto parallelo. Connessione di Levi-Civita. Geodetiche. Mappa esponenziale. Intorni normali e uniformemente normali. Lunghezza di una curva. Le geodetiche sono le curve localmente minimizzanti. Lemma di Gauss. Teorema di Hopf-Rinow. Curvature Riemanniana, sezionale e di Ricci.

Prerequisiti:

I corsi obbligatori della laurea triennale. Saranno fondamentali in particolare l'analisi in piu' variabili e la topologia. E' consigliato, ma non necessario, aver gia' seguito il corso di Geometria e Topologia Differenziale.

Bibliografia:

  • Note sul corso. PER FAVORE segnalatemi via email gli errori che sono sicuramente presenti, che siano di matematica o semplici errori ortografici. Grazie.
  • M. Abate, F. Tovena, Geometria differenziale, Springer Italia, Milano, 2011.
  • R. Bott, L. W. Tu, Differential Forms in Algebraic Topology.
  • M. Do Carmo, Riemannian Geometry.
  • J. Lee, Riemannian Manifolds: An Introduction to Curvature.

Comunicazioni:

Per ricevere avvisi urgenti via email in futuro, potete mandarmi una mail in cui specificate che state seguendo il corso di Ist Geo.

Esame:

L'esame prevede uno scritto e un orale. L'orale e' approfondito e su tutto il programma.

Compitini:

Lo/a studente puo' decidere di svolgere dei compitini a casa al posto dello scritto, nel modo seguente. Il sabato di ogni settimana vengono messi in questa pagina degli esercizi.

Chi vuole fare i compitini a casa dovra' scegliere 3 esercizi per ogni settimana e tentare di risolverli. Considero tutti gli esercizi di uguale difficolta', quindi la scelta non influisce sul voto. La soluzione puo' essere scritta su un foglio o mandata via file, basta che sia chiara e comprensibile.

Verra' valutata anche la chiarezza di esposizione. In particolare non verranno corretti esercizi poco leggibili.

Le consegne sono le seguenti:

  • Entro martedi 10 aprile andranno consegnati 3+3+3=9 esercizi delle prime 3 settimane (che finiscono il 10, 17 e 24 marzo).
  • Entro martedi' 8 maggio andranno consegnati 3+3+3=9 esercizi delle settimane 4, 5 e 6 (che finiscono il 7, 14 e 21 aprile).
  • Entro martedi' 29 maggio andranno consegnati 3+3+3=9 esercizi delle settimane 7, 8 e 9 (che finiscono il 28 aprile, 5 maggio e 12 maggio).
  • Entro martedi' 19 giugno andranno consegnati 3+3=6 esercizi delle settimane 10 e 11 (che finiscono il 19 e 26 maggio)
I risultati sono qui.

E' lecito chiedere aiuto ad altri e consultare libri e appunti trovati in rete. In questo caso dovete pero' scrivere chi vi ha aiutato e quali fonti avete utilizzato. In ogni caso lo/a studente deve aver ben assimilato la soluzione e scriverla con parole sue.

Compiti scritti:

Durante il compito scritto la/o studente non puo' consultare libri ne' appunti. Le date per i prossimi scritti:

  • I risultati del compito di gennaio 2019. Gli orali saranno mercoledì 10 gennaio alle 10 nel mio studio.
Chi ha fatto i compitini puo' fare l'orale in una delle sessioni descritte, fino a settembre incluso. Dovra' iscriversi all'orale sulla pagina web di iscrizione agli esami.

L'iscrizione ad uno scritto annulla automaticamente i compitini.

Chi fa il compito deve fare l'orale nella stessa sessione del compito.

Compiti passati:

Lezioni:

  • Martedi' 11-13 in aula N,
  • Giovedi' 9-11 in aula N,
  • Venerdi' 14-16 in aula N.

Il registro delle lezioni e' consultabile qui.

Una tassellazione del piano iperbolico
in triangoli con angoli interni π/2, π/5, π/5
(opera di Carlo Rocchini in licenza CC-BY-SA)

Una tassellazione dello spazio iperbolico
in dodecaedri regolari retti
(opera di Roice3 in licenza CC-BY-SA)
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