Geometria 2 - Laurea triennale in Matematica

a.a. 2016-2017, II semestre, 72 ore

Gli orali del secondo appello di settembre sono previste per il 25 settembre alle ore 9.30. Coloro che hanno sovrapposizioni con le lezioni possono presentarsi direttamente alle ore 14.00. In alternativa una seconda tornata di orali si svolgerà il giorno 3 ottobre alle ore 9.00.

Il programma del corso ed i testi di riferimento sono gli stessi del corso di Geometria 2 a.a. 2013-14.

Diario delle lezioni

2) 1-3-17: Richiami di topologia generale, teorema di Wallace, esercitazione su connessione e compattezza.

4) 2-3-17: Ogni compatto in un T2 è chiuso, ogni applicazione continua da un compatto ad un T2 è chiusa. Identificazioni ed esempi di identificazioni. Proprietà universale, spazi topologici quoziente. Esempi di quozienti di spazi T2 che non sono T2.

6) 7-3-2017: quozienti di spazi compatti T2 e criterio di separazione. Quozienti per gruppi di omeomorfismi. La topologia degli spazi proiettivi reali e complessi.

8) 8-3-2017: esercizi su chiusi ed aperti nello spazio proiettivo: i polinomi monici reali con almeno una radice sono un sottoinsieme chiuso. Spazi localmente compatti, in uno spazio localmente compatto T2 ogni punto possiede un siestema fondamentale di intorni compatti.

10) 9-3-2017: lemma di Zorn, assioma della scelta e teorema di Zermelo. Applicazioni del lemma di Zorn: ogni sottospazio vettoriale possiede un complementare algebrico, ogni spazio topologico è unione delle sue componenti irriducibili, ogni gruppo abeliano divisibile è iniettivo.

12) 14-3-2017: dimostrazione del teorema di Zermelo. Ogni insieme totalmente ordinato contiene un sottoinsieme cofinale bene ordinato. Topologia dei prodotti infiniti. Il problema del matrimonio nel caso finito.

14) 15-3-2017: prebasi e teorema di Alexander, dimostrazione del teorema di Tychonoff, il problema del matrimonio nel caso infinito.

16) 16-3-2017: prodotto infinito di spazi connessi. Primo e secondo assioma di numerabilità esempio di quoziente di R che non soddisfa il primo assioma di numerabilità

18) 21-3-2017: spazi topologici separabili, ogni spazio metrico separabile ha una base numerabile. Successioni, sottosuccessioni, convergenza e punti di accumulazione. Compattezza per successioni e teoremi di confronto con la compattezza in caso di assiomi di numerabilità.

20) 22-3-2017: esercizi su spazi separabili, gli spazi lp(R). Succesioni di Cauchy e spazi metrici completi. La completezza non è una proprietà topologica. Spazi metrici totalmente limitati. Spazi metrici compatti.

22) 23-3-2017: sottoinsiemi rari e magri. I chiusi algebrici propri di R^n sono rari. Spazi di Baire. Sottospazi aperti (e loro chiusure) di Baire sono Baire. Un sottospazio chiuso di un Baire non è necessariamente di Baire. Teorema di Baire. Il campo dei reali ha grado di trascendenza infinito sul campo dei razionali.

24) 28-3-2017: Esercitazione scritta.

26) 29-3-2017: Esercizi svolti di topologia generale.

28) 30-3-2017: Componenti connsse per archi e π0 di uno spazio topologico. Componenti connesse all'infinito.

30) 4-4-2017: Il paradosso di Russell. Introduzione molto informale alle classi (formalismo di von Neumann-Bernays-Goedel) ed universi. Il π0 come appliczione tra classi. Equivalenza omotopica di applicazioni continue e spazi topologici.

32) 5-4-2017: Categorie e funtori. Concetti base ed esempi.

34) 6-4-2017: Retrazioni e retrazioni per deformazione. Esempi e non esempi.

36) 11-4-2017: Omotopia di cammini. Associatività del prodotto a meno di omotopia. Esercizi Pasquali.

38) 19-4-2017: esercizi svolti.

42) 20-4-2017 (dalle 9 alle 13): Esonero di geometria 2.

44) 26-4-2017: correzione esonero. Definizione di gruppo fondamentale. Invarianza dal punto base e spazi semplicemente connessi.

46) 27-4-2017: invarianza omotopica del gruppo fondamentale. Prima parte del teorema di Van Kampen e semplice connessione delle sfere.

48) 2-5-2017: semplice connessione di alcuni spazi topologici: Rn-finiti punti, n>2. R4-circonferenza.

50) 3-5-2017: omeomorfismi locali e rivestimenti. Definizione ed esempi.

52) 4-5-2017: sollevamento di cammini e sollevamento dell'omotopia. Esempi di spazi che non sono semplicemete connessi.

54) 9-5-2017: applicazioni del teorema di sollevamento dell'omotopia. Teorema del punto fisso di Brouwer e teorema di Borsuk. Invarianza topologica della dimensione (dimostrazione in dimensione bassa).

56) 10-5-2017: calcolo del gruppo fondamentale della circonferenza e degli spazi proiettivi reali. Azioni propriamente discontinue.

58) 11-5-2017: azioni propriamente discontinue e rivestimenti, relazioni con il gruppo fondamentale. Sollevamento di applicazioni qualsiasi.

60) 16-5-2017: dimostrazione del teorema di Borsuk mediante sollevamento di applicazioni qualsiasi. Automorfismi del rivestimento. Esercizio sulla varietà di Iwasawa. Teorema di Van Kampen (solo enunciato).

62) 17-5-2017: applicazioni del teorema di Van-Kampen. Gruppi liberi e gruppo fondamentale del bouquet di circonferenze. Gruppo fondamentale del complementare ad una circonferenza in R3 e della sfera con manico.

Enigmistica topologica: calcola il cammino

64) 18-5-2017: funzioni a supporto compatto, funzioni a bernoccolo, formula di Taylor, operatori locali ed equivalenza locale tra campi di vettori su un aperto di Rn e derivazioni dell'anello delle funzioni C.

66) 23-5-2017: diffeomorfismi e diffeomorfismi locali, teorema di invertibilita' locale. Anello dei germi.

68) 24-5-2017: derivazioni nell'anello dei germi, spzio tangente e differenziale di un'applicazione differenziabile. Atlanti differenziabili.

L'atlante di Cayley

70) 25-5-2017: equivalenza di atlanti e varietà differenziabili. Atlanti massimali. Funzioni C e anello dei germi. Spazio tangente e applicazioni differenziabili.

72) 30-5-2017: differenziale di un'applicazione differenziabile, punti critici, sottovarieta' regolari e controimmagini di valori regolari. Esempi di SO(n) e SL(n).

Matricole che hanno superato l'esonero del 20 aprile.


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