diff --git a/documents/GeoTopo/Arbeitszeit.md b/documents/GeoTopo/Arbeitszeit.md index 3066b9c..6ebb576 100644 --- a/documents/GeoTopo/Arbeitszeit.md +++ b/documents/GeoTopo/Arbeitszeit.md @@ -57,3 +57,4 @@ in dem Erstellen dieses Skripts steckt: |30.01.2014 | 19:30 - 21:30 | Textsetzung |01.02.2014 | 15:40 - 15:50 | Beweis "Möbiustransformation ist Gruppenoperation" hinzugefügt |02.02.2014 | 17:00 - 18:00 | TikZ'en von Bildern +|03.02.2014 | 14:15 - 15:00 | Textsetzung diff --git a/documents/GeoTopo/GeoTopo.pdf b/documents/GeoTopo/GeoTopo.pdf index 7a2a7e3..dd8e143 100644 Binary files a/documents/GeoTopo/GeoTopo.pdf and b/documents/GeoTopo/GeoTopo.pdf differ diff --git a/documents/GeoTopo/Kapitel1.tex b/documents/GeoTopo/Kapitel1.tex index f99687e..ee29a3c 100644 --- a/documents/GeoTopo/Kapitel1.tex +++ b/documents/GeoTopo/Kapitel1.tex @@ -1,6 +1,6 @@ \chapter{Topologische Grundbegriffe} \section{Topologische Räume} -\begin{definition} \xindex{Raum!topologischer} \xindex{offen} \xindex{abgeschlossen} +\begin{definition}\xindex{Raum!topologischer}\xindex{offen}\xindex{abgeschlossen}% Ein \textbf{topologischer Raum} ist ein Paar $(X, \fT)$ bestehend aus einer Menge $X$ und $\fT \subseteq \powerset{X}$ mit folgenden Eigenschaften @@ -19,7 +19,7 @@ Es gibt auch Mengen, die weder abgeschlossen, noch offen sind wie z.~B. $[0,1)$. Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. -\begin{bemerkung}[Mengen, die offen \& abgeschlossen sind, existieren] +\begin{bemerkung}[Mengen, die offen \& abgeschlossen sind, existieren]% Betrachte $\emptyset$ und $X$ mit der \enquote{trivialen Topologie} \xindex{Topologie!triviale}\index{Klumpentopologie|see{triviale Topologie}} $\fT_{\ts{triv}} = \Set{\emptyset, X}$. @@ -52,14 +52,14 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. \end{enumerate} \end{beispiel} -\begin{definition} \xindex{Umgebung} +\begin{definition}\xindex{Umgebung}% Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum und $x \in X$. Eine Teilmenge $U \subseteq X$ heißt \textbf{Umgebung} von $x$, wenn es ein $U_0 \in \fT$ gibt mit $x \in U_0$ und $U_0 \subseteq U$. \end{definition} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum und $M \subseteq X$ eine Teilmenge. \begin{enumerate}[label=\alph*)] \item $\displaystyle M^\circ := \Set{x \in M | M \text{ ist Umgebung von } x} = \bigcup_{\overset{U \subseteq M} {U \in \fT}} U $ heißt \textbf{Inneres} oder \textbf{ offener Kern} von $M$. \xindex{Inneres} \xindex{Kern!offener} @@ -81,7 +81,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. \end{enumerate} \end{beispiel} -\begin{definition} \xindex{Basis} \xindex{Subbasis} +\begin{definition}\xindex{Basis}\xindex{Subbasis}% Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum. \begin{enumerate}[label=\alph*)] \item $\fB \subseteq \fT$ heißt \textbf{Basis} der Topologie $\fT$, @@ -104,7 +104,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. genau eine Topologie $\fT$ auf $X$, für die $\fB$ Subbasis ist. \end{bemerkung} -\begin{definition} \xindex{Spurtopologie} \xindex{Teilraum} +\begin{definition}\xindex{Spurtopologie}\xindex{Teilraum}% Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum und $Y \subseteq X$.\\ $\fT_Y := \Set{U \cap Y | U \in \fT}$ ist eine Topologie auf $Y$. @@ -115,7 +115,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Mitschrieb vom 24.10.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -\begin{definition} \xindex{Produkttopologie} +\begin{definition}\xindex{Produkttopologie}% Seien $X_1, X_2$ topologische Räume.\\ $U \subseteq X_1 \times X_2$ sei offen, wenn es zu jedem $x = (x_1, x_2) \in U$ Umgebungen $U_i$ um $x_i$ mit $i=1,2$ gibt, sodass $U_1 \times U_2 \subseteq U$ @@ -151,7 +151,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. \end{figure} \end{beispiel} -\begin{definition} \xindex{Quotiententopologie} +\begin{definition}\xindex{Quotiententopologie}% Sei $X$ ein topologischer Raum, $\sim$ eine Äquivalenzrelation auf $X$, $\overline{X} = X /_\sim$ sei die Menge der Äquivalenzklassen, $\pi: x \rightarrow \overline{x}, \;\;\; x \mapsto [x]_\sim$. @@ -174,7 +174,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. und $y_1 - y_2 \in \mdz$. Dann ist $X /_\sim$ ein Torus. \end{beispiel} -\begin{beispiel}\xindex{Raum!projektiver} +\begin{beispiel}\xindex{Raum!projektiver}% \begin{align*} X= \mdr^{n-1} \setminus \Set{0},\;\;\; x \sim y &\gdw \exists \lambda \in \mdr^\times \text{ mit } y = \lambda x\\ &\gdw x \text{ und } y \text{ liegen auf der gleichen}\\ @@ -186,7 +186,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. \end{beispiel} \section{Metrische Räume} -\begin{definition} \xindex{Metrik} \xindex{Raum!metrischer} +\begin{definition}\xindex{Metrik}\xindex{Raum!metrischer}% Sei $X$ eine Menge. Eine Abbildung $d:X\times X \rightarrow \mdr_0^+$ heißt \textbf{Metrik}, wenn gilt: @@ -211,7 +211,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. Dann wird $V$ durch $d(x,y) := \sqrt{\langle x-y, x-y \rangle}$ zum metrischen Raum. \end{beispiel} -\begin{beispiel}[diskrete Metrik] \xindex{Metrik!diskrete} \xindex{Topologie!diskrete} +\begin{beispiel}[diskrete Metrik]\xindex{Metrik!diskrete}\xindex{Topologie!diskrete}% Sei $X$ eine Menge. Dann heißt \[d(x,y) = \begin{cases} 0 & \text{falls } x=y\\ @@ -243,14 +243,14 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. \end{beispiel} -\begin{beispiel}[SNCF-Metrik\footnotemark] \xindex{Metrik!SNCF} +\begin{beispiel}[SNCF-Metrik\footnotemark]\xindex{Metrik!SNCF} $X = \mdr^2$ \input{figures/sncf-metrik} \end{beispiel} \footnotetext{Diese Metrik wird auch \enquote{\href{https://de.wikipedia.org/wiki/Franz\%C3\%B6sische_Eisenbahnmetrik}{französische Eisenbahnmetrik}} genannt.} -\begin{definition} \xindex{Raum!hausdorffscher} +\begin{definition}\xindex{Raum!hausdorffscher}% Ein topologischer Raum $X$ heißt \textbf{hausdorffsch}, wenn es für je zwei Punkte $x \neq y$ in $X$ Umgebungen $U_x$ um $x$ und $U_y$ um $y$ gibt, sodass $U_x \cap U_y = \emptyset$. @@ -279,7 +279,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Mitschrieb vom 24.10.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -\begin{definition} \xindex{Grenzwert} \xindex{Limes} +\begin{definition}\xindex{Grenzwert}\xindex{Limes}% Sei $X$ ein topologischer Raum und $(x)_{n \in \mdn}$ eine Folge in $X$. $x \in X$ heißt \textbf{Grenzwert} oder \textbf{Limes} von $(x_n)$, wenn es für jede Umgebung $U$ von $x$ ein $n_0$ gibt, @@ -442,7 +442,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind. \emph{Beobachtung:} Die Quotiententopologie ist die feinste Topologie, sodass $\pi$ stetig wird. -\begin{beispiel}[Stereographische Projektion] \xindex{Projektion!stereographische} +\begin{beispiel}[Stereographische Projektion]\xindex{Projektion!stereographische}% $\mdr^n$ und $S^n \setminus \Set{N}$ sind homöomorph für beliebiges $N \in S^n$. Es gilt: @@ -482,7 +482,7 @@ sodass $\pi$ stetig wird. % Mitschrieb vom 31.10.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \section{Zusammenhang}\index{Zusammenhang|(} -\begin{definition}\xindex{zusammenhaengend@zusammenhängend} +\begin{definition}\xindex{zusammenhaengend@zusammenhängend}% Ein Raum $X$ heißt \textbf{zusammenhängend}, wenn es keine offenen, nichtleeren Teilmengen $U_1, U_2$ von $X$ gibt mit $U_1 \cap U_2 = \emptyset$ und $U_1 \cup U_2 = X$. @@ -567,7 +567,7 @@ sodass $\pi$ stetig wird. $\qed$ \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Zusammenhangskomponente} +\begin{definition}\xindex{Zusammenhangskomponente}% Sei $X$ ein topologischer Raum. Für $x \in X$ sei @@ -623,14 +623,14 @@ sodass $\pi$ stetig wird. \end{beweis}\index{Zusammenhang|)} \section{Kompaktheit} -\begin{definition}\xindex{Ueberdeckung@""Uberdeckung} +\begin{definition}\xindex{Ueberdeckung@""Uberdeckung}% Sei $X$ eine Menge und $T \subseteq \powerset{X}$. $T$ heißt eine \textbf{Überdeckung} von $X$, wenn gilt: \[\forall x \in X: \exists M \in T: x \in M\] \end{definition} -\begin{definition}\xindex{kompakt} +\begin{definition}\xindex{kompakt}% Ein topologischer Raum $X$ heißt \textbf{kompakt}, wenn jede offene Überdeckung $\mathfrak{U}$ von $X$ eine endliche Teilüberdeckung besitzt. @@ -813,7 +813,7 @@ $\qed$ % Mitschrieb vom 07.11.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \section{Wege und Knoten}\index{Knoten|(} -\begin{definition}\xindex{Weg}\xindex{Weg!geschlossener}\xindex{Weg!einfacher} +\begin{definition}\xindex{Weg}\xindex{Weg!geschlossener}\xindex{Weg!einfacher}% Sei $X$ ein topologischer Raum. \begin{enumerate}[label=\alph*)] \item Ein \textbf{Weg} in $X$ ist eine stetige Abbildung $\gamma:[0,1] \rightarrow X$. @@ -829,7 +829,7 @@ $\qed$ Denn $\gamma([0,1])$ ist zusammenhängend für jeden Weg $\gamma$. \end{beispiel} -\begin{definition}\xindex{Wegzusammenhang} +\begin{definition}\xindex{Wegzusammenhang}% Ein topologischer Raum $X$ heißt \textbf{wegzusammenhängend}, wenn es zu je zwei Punkten $x,y \in X$ einen Weg $\gamma:[0,1] \rightarrow X$ gibt mit $\gamma(0)=x$ und $\gamma(1)=y$. @@ -897,7 +897,7 @@ $\qed$ \input{figures/hilbert-curve} -\begin{definition}\xindex{Jordankurve}\xindex{Jordankurve!geschlossene} +\begin{definition}\xindex{Jordankurve}\xindex{Jordankurve!geschlossene}% Sei $X$ ein topologischer Raum. Eine (geschlossene) \textbf{Jordankurve} in $X$ ist ein Homöomorphismus $\gamma: [0, 1] \rightarrow C \subseteq X$ @@ -925,7 +925,7 @@ $\qed$ Idee: Ersetze Weg $C$ durch Polygonzug. \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Knoten} +\begin{definition}\xindex{Knoten}% Eine geschlossene Jordankurve in $\mdr^3$ heißt \textbf{Knoten}. \end{definition} @@ -955,7 +955,7 @@ $\qed$ \end{figure} \end{beispiel} -\begin{definition}\xindex{Knoten!äquivalente}\xindex{Isotopie} +\begin{definition}\xindex{Knoten!äquivalente}\xindex{Isotopie}% Zwei Knoten $\gamma_1, \gamma_2: S^1 \rightarrow \mdr^3$ heißen \textbf{äquivalent}, wenn es eine stetige Abbildung $H: S^1 \times [0,1] \Rightarrow \mdr^3$ gibt mit @@ -965,7 +965,7 @@ $\qed$ $\gamma_1$ und $\gamma_2$. \end{definition} -\begin{definition}\xindex{Knotendiagramm} +\begin{definition}\xindex{Knotendiagramm}% Ein \textbf{Knotendiagramm} eines Knotens $\gamma$ ist eine Projektion $\pi: \mdr^3 \rightarrow E$ auf eine Ebene $E$, sodass $|(\pi|C)^{-1}(x)| \leq 2$ für jedes $x \in D$. @@ -1004,7 +1004,7 @@ $\qed$ Durch sorgfältige Fallunterscheidung.\footnote{Siehe \enquote{Knot Theory and Its Applications} von Kunio Murasugi. ISBN 978-0817638177.} \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Färbbarkeit} +\begin{definition}\xindex{Färbbarkeit}% Ein Knotendiagramm heißt \textbf{3-färbbar}, wenn jeder Bogen von $D$ so mit einer Farbe gefärbt werden kann, dass an jeder Kreuzung eine oder 3 Farben auftreten und alle 3 diff --git a/documents/GeoTopo/Kapitel2.tex b/documents/GeoTopo/Kapitel2.tex index 9814e70..370ece5 100644 --- a/documents/GeoTopo/Kapitel2.tex +++ b/documents/GeoTopo/Kapitel2.tex @@ -3,7 +3,7 @@ %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \chapter{Mannigfaltigkeiten und Simplizialkomplexe} \section{Topologische Mannigfaltigkeiten} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $X$ ein topologischer Raum und $n \in \mdn$. \begin{defenum} \item Eine $n$-dimensionale \textbf{Karte}\xindex{Karte} auf @@ -112,7 +112,7 @@ %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Mitschrieb vom 14.11.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -\begin{definition}\xindex{Verklebung} +\begin{definition}\xindex{Verklebung}% Seien $X, Y$ $n$-dimensionale Mannigfaltigkeiten, $U \subseteq X$ und $V \subseteq Y$ offen, $\Phi: U \rightarrow V$ ein Homöomorphismus $Z = (X \dcup Y) /_\sim$ mit der von $u \sim \Phi(u)\;\forall{u \in U}$ @@ -189,7 +189,7 @@ $\qed$ \end{beweis} -\begin{beispiel}\xindex{Neilsche Parabel} +\begin{beispiel}\xindex{Neilsche Parabel}% \begin{bspenum} \item $F: \mdr^3 \rightarrow \mdr,\;\;\; (x, y, z) \mapsto x^2 + y^2 + z^2 - 1$, $V(F) = S^2$, $\grad(F) = (2x, 2y, 2z) \xRightarrow{\crefabbr{bem:Mannigfaltigkeitskriterium}} S^n$ @@ -215,7 +215,7 @@ \end{bspenum} \end{beispiel} -\begin{definition}\xindex{Mannigfaltigkeit!mit Rand} +\begin{definition}\xindex{Mannigfaltigkeit!mit Rand}% Sei $X$ ein Hausdorffraum mit abzählbarer Basis der Topologie. $X$ heißt $n$-dimensionale \textbf{Mannigfaltigkeit mit Rand}, wenn es einen Atlas $(U_i, \varphi_i)$ gibt, wobei $U_i \subseteq X_i$ @@ -244,7 +244,7 @@ \caption{Beispiele für Mannigfaltigkeiten mit Rand} \end{figure} -\begin{definition}\xindex{Rand} +\begin{definition}\xindex{Rand}% Sei $X$ eine $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit Rand und Atlas $(U_i, \varphi_i)$. Dann heißt \[\partial X := \bigcup_{i\in I} \Set{x \in U_i | \varphi_i (x)_n = 0}\] @@ -253,7 +253,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. -\begin{definition}\xindex{Kartenwechsel}\index{Uebergangsfunktion@""Ubergangsfunktion|see{Kartenwechsel}} +\begin{definition}\xindex{Kartenwechsel}\index{Uebergangsfunktion@""Ubergangsfunktion|see{Kartenwechsel}}% Sei $X$ eine $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$ @@ -276,7 +276,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. % Mitschrieb vom 19.11.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \section{Differenzierbare Mannigfaltigkeiten}\label{sec:8} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $X$ eine $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$. \begin{defenum} @@ -289,7 +289,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. \end{defenum} \end{definition} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $X$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit der Klasse $C^k$ ($k \in \mdn \cup \Set{\infty}$) mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$. @@ -363,8 +363,8 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. eine Untergruppe von $\Homoo(X)$. \end{bemerkung} -\begin{definition}\label{def:8.5} - $S \subseteq \mdr^3$ heißt \textbf{reguläre Fläche}\xindex{Fläche!reguläre} $:\gdw$ +\begin{definition}\label{def:8.5}\xindex{Fläche!reguläre}% + $S \subseteq \mdr^3$ heißt \textbf{reguläre Fläche} $:\gdw$ $\forall s \in S\;\exists $ Umgebung $V(s) \subseteq \mdr^3$ $\exists U \subseteq \mdr^2$ offen: $\exists \text{ differenzierbare Abbildung } F: U \rightarrow V \cap S$: $\text{Rg}(J_F(u)) = 2\;\;\;\forall u \in U$. @@ -494,7 +494,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. ist differenzierbar. \end{beweis} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $G$ eine Mannigfaltigkeit, $\circ: G \times G \rightarrow G$ eine Abbildung, $(g,h) \mapsto g \cdot h$, sodass $(G, \circ)$ eine Gruppe ist. @@ -553,7 +553,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. \end{bemerkung} \section{Simplizialkomplex} -\begin{definition}\xindex{Lage!allgemeine} +\begin{definition}\xindex{Lage!allgemeine}% Seien $v_0, \dots, v_k \in \mdr^n$ Punkte. \begin{defenum} \item $v_0, \dots, v_k$ sind \textbf{in allgemeiner Lage} $\gdw$ es gibt keinen $(k-1)$-dimensionalen @@ -610,7 +610,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Mitschrieb vom 21.11.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -\begin{definition} +\begin{definition}% \begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\thedefinition.\alph*] \item Eine endliche Menge $K$ von Simplizes im $\mdr^n$ heißt (endlicher) \textbf{Simplizialkomplex}\xindex{Simplizialkomplex}, @@ -669,10 +669,10 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. \caption{Beispiele für Simplizialkomplexe} \end{figure} -\begin{definition} +\begin{definition}\xindex{Abbildung!simpliziale}% Seien $K, L$ Simplizialkomplexe. Eine stetige Abbildung \[f:|K| \rightarrow |L|\] - heißt \textbf{simplizial}\xindex{Abbildung!simpliziale}, wenn für + heißt \textbf{simplizial}, wenn für jedes $\Delta \in K$ gilt: \begin{defenum} \item $f(\Delta) \in L$ @@ -698,13 +698,13 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. \end{bspenum} \end{beispiel} -\begin{definition} +\begin{definition}\xindex{Eulerzahl}% Sei $K$ ein endlicher Simplizialkomplex. Für $n \geq 0$ sei $a_n(K)$ die Anzahl der $n$-Simplizes in $K$. Dann heißt \[\chi(K) := \sum_{k=0}^{\dim K} (-1)^n a_n(K)\] - \textbf{Eulerzahl}\xindex{Eulerzahl} (oder Euler-Charakteristik\index{Euler-Charakteristik|see{Eulerzahl}}) + \textbf{Eulerzahl} (oder Euler-Charakteristik\index{Euler-Charakteristik|see{Eulerzahl}}) von $K$. \end{definition} @@ -739,7 +739,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Mitschrieb vom 28.11.2013 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -\begin{definition} +\begin{definition}% \begin{defenum} \item Ein 1D-Simplizialkomplex heißt \textbf{Graph}\xindex{Graph}. \item Ein Graph, der homöomorph zu $S^1$ ist, heißt \textbf{Kreis}\xindex{Kreis}. @@ -824,7 +824,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. $\chi(K) = \chi(\Delta) - \underbrace{\underbrace{(-1)^n}_{n-\text{Simplex}} + \sum_{k=0}^n (-1)^k}_{(1+(-1))^{n+1}} = \chi(\Delta) \qed$ \end{beweis} -\begin{satz}[Eulersche Polyederformel]\xindex{Eulersche Polyederformel} +\begin{satz}[Eulersche Polyederformel]\xindex{Eulersche Polyederformel}% Sei $P$ ein konvexes Polyeder in $\mdr^3$, d.~h. $\partial P$ ist ein 2-dimensionaler Simplizialkomplex, sodass gilt: \[\forall x,y \in \partial P: [x,y] \subseteq P\] @@ -905,7 +905,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. Summe vorkommt, aber mit umgekehrten Vorzeichen. $\qed$ \end{beweis} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $Z_n := \text{Kern}(d_n) \subseteq C_n$ und $B_n := \text{Bild}(d_{n+1}) \subseteq C_n$. diff --git a/documents/GeoTopo/Kapitel3.tex b/documents/GeoTopo/Kapitel3.tex index 8769799..1c39c70 100644 --- a/documents/GeoTopo/Kapitel3.tex +++ b/documents/GeoTopo/Kapitel3.tex @@ -18,7 +18,7 @@ \caption{Beispiele für Wege $\gamma_1$ und $\gamma_2$} \end{figure} -\begin{definition} +\begin{definition}% Sei $X$ ein topologischer Raum, $a, b \in X$, $\gamma_1, \gamma_2: [0,1] \rightarrow X$ Wege von $a$ nach $b$, d.~h. $\gamma_1(0) = \gamma_2(0) = a$, $\gamma_1(1) = \gamma_2(1) = b$ @@ -120,12 +120,12 @@ $\Rightarrow H$ ist Homotopie. $\qed$ \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Weg!zusammengesetzter} +\begin{definition}\xindex{Weg!zusammengesetzter}% Seien $\gamma_1, \gamma_2$ Wege in $X$ mit $\gamma_1(1) = \gamma_2(0)$. Dann ist \[\gamma (t) = \begin{cases} - \gamma_1(2t) &\text{falls} 0 \leq t < \frac{1}{2}\\ - \gamma_2(2t-1) &\text{falls} \frac{1}{2} \leq t \leq 1 + \gamma_1(2t) &\text{falls } 0 \leq t < \frac{1}{2}\\ + \gamma_2(2t-1) &\text{falls } \frac{1}{2} \leq t \leq 1 \end{cases}\] ein Weg in $X$. Er heißt \textbf{zusammengesetzter Weg} und man schreibt $\gamma = \gamma_1 * \gamma_2$. @@ -199,12 +199,12 @@ \section{Fundamentalgruppe} Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Homotopieklasse}. -\begin{definition} +\begin{definition}\xindex{Fundamentalgruppe}% Sei $X$ ein topologischer Raum und $x \in X$. Sei außerdem \[\pi_1(X,x) := \Set{[\gamma] | \gamma \text{ ist Weg in } X \text{ mit } \gamma(0) = \gamma(1) = x}\] Durch $[\gamma_1] *_G [\gamma_2] : = [\gamma_1 * \gamma_2]$ wird - $\pi_1(X,x)$ zu einer Gruppe. Diese Gruppe heißt \textbf{Fundamentalgruppe}\xindex{Fundamentalgruppe} + $\pi_1(X,x)$ zu einer Gruppe. Diese Gruppe heißt \textbf{Fundamentalgruppe} von $X$ im Basispunkt $x$. \end{definition} @@ -355,7 +355,7 @@ Wenn $\pi_1(X,x) = \Set{e}$ für ein $x \in X$ gilt, dann wegen und $g_* \circ f_* = \id_{\pi_1(X,x)}$. \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Abbildung!homotope} +\begin{definition}\xindex{Abbildung!homotope}% Seien $X, Y$ topologische Räume, $x_0 \in X, y_0 \in Y, f, g: X \rightarrow Y$ stetig mit $f(x_0) = y_0 = g(x_0)$. @@ -502,7 +502,7 @@ Wenn $\pi_1(X,x) = \Set{e}$ für ein $x \in X$ gilt, dann wegen $p(y) = x$, ist $p$ surjektiv. $\qed$ \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Abbildung!offene} +\begin{definition}\xindex{Abbildung!offene}% Seien $X, Y$ topologische Räume und $f:X \rightarrow Y$ eine Abbildung. @@ -529,7 +529,7 @@ Wenn $\pi_1(X,x) = \Set{e}$ für ein $x \in X$ gilt, dann wegen \todo[inline]{Die Definition von Diskret habe ich mir überlegt. Hatten wir das schon mal? Haben wir Häufungspunkt definiert?} -\begin{definition}\xindex{diskret} +\begin{definition}\xindex{diskret}% Sei $X$ ein topologischer Raum und $M \subseteq X$. $M$ heißt \textbf{diskret} in $X$, wenn $M$ in $X$ keinen @@ -596,7 +596,7 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?} $\xRightarrow{X \text{zhgd.}} |p^{-1}(x)|$ ist konstant auf $X$ \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Liftung} +\begin{definition}\xindex{Liftung}% Sei $p: Y \rightarrow X$ Überlagerung, $Z$ ein weiterer topologischer Raum, $f:Z \rightarrow X$ stetig. @@ -764,9 +764,9 @@ $p|V_j: V_j \rightarrow U$ Homöomorphismus. ist stetig. $\Rightarrow p$ ist Homöomorphismus. $\qed$ \end{beweis} -\begin{definition}%In Vorlesung: "Definition 12.10" +\begin{definition}\xindex{Ueberlagerung@""Uberlagerung!universelle}%In Vorlesung: "Definition 12.10" Eine Überlagerung $p: \tilde{X} \rightarrow X$ heißt - \textbf{universell}\xindex{Ueberlagerung@""Uberlagerung!universelle}, wenn + \textbf{universell}, wenn $\tilde{X}$ einfach zusammenhängend ist. \end{definition} @@ -1056,11 +1056,11 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen: \item $G$ operiert auf $X = G$ durch $g \circ h := g \cdot h \cdot g^{-1}$, denn \begin{enumerate}[label=\roman*)] \item $1_G \circ h = 1_G \cdot h \cdot 1_G^{-1} = h$ - \item \begin{align*} + \item $\!\begin{aligned}[t] (g_1 \cdot g_2) \circ h &= (g_1 \cdot g_2) \cdot h \cdot (g \cdot g_2)^{-1}\\ &= g_1 \cdot (g_2 \cdot h \cdot g_2^{-1}) \cdot g_1^{-1}\\ &= g_1 \circ (g_2 \circ h) - \end{align*} + \end{aligned}$ \end{enumerate} \end{enumerate} \end{beispiel} diff --git a/documents/GeoTopo/Kapitel4.tex b/documents/GeoTopo/Kapitel4.tex index 237f477..18dff13 100644 --- a/documents/GeoTopo/Kapitel4.tex +++ b/documents/GeoTopo/Kapitel4.tex @@ -3,7 +3,7 @@ %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \chapter{Euklidische und nichteuklidische Geometrie} -\begin{definition} +\begin{definition}% Das Tripel $(X, d, G)$ heißt genau dann eine \textbf{Geometrie}\xindex{Geometrie}, wenn $(X, d)$ ein metrischer Raum und $\emptyset \neq G \subseteq \powerset{X}$ die Menge aller \textbf{Geraden}\xindex{Gerade} ist. @@ -126,7 +126,7 @@ aufgestellt. \end{enumerate} \end{beweis} -\begin{definition} +\begin{definition}% \begin{enumerate}[label=§\arabic*),ref=§\arabic*,start=3] \item \label{axiom:3}\textbf{Anordnungsaxiome}\xindex{Anordnungsaxiome} \begin{enumerate}[label=(\roman*),ref=\theenumi{} (\roman*)] @@ -622,7 +622,7 @@ dankbar. \end{figure} \subsection{Flächeninhalt} -\begin{definition}\xindex{Simplizialkomplexe!flächengleiche} +\begin{definition}\xindex{Simplizialkomplexe!flächengleiche}% \enquote{Simplizialkomplexe} in euklidischer Ebene $(X,d)$ heißen \textbf{flächengleich}, wenn sie sich in kongruente Dreiecke zerlegen lassen. @@ -758,7 +758,7 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right % Mitschrieb vom 23.01.2014 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \section{Hyperbolische Geometrie} -\begin{definition}\xindex{Gerade!hyperbolische} +\begin{definition}\xindex{Gerade!hyperbolische}% Sei \[\mdh:= \Set{z \in \mdc | \Im(z) > 0} = \Set{(x,y) \in \mdr^2 | y > 0}\] die obere Halbebene bzw. Poincaré-Halbebene und $G = G_1 \cup G_2$ @@ -825,7 +825,7 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right \end{enumerate} \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Möbiustransformation} +\begin{definition}\xindex{Möbiustransformation}% Es seien $a,b,c,d \in \mdc$ mit $ad - bc \neq 0$ und $\sigma: \mdc \rightarrow \mdc$ eine Abbildung definiert durch \[\sigma(z) := \frac{az + b}{cz+d}\] @@ -1006,7 +1006,7 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right \end{enumerate} \end{beweis} -\begin{definition}\xindex{Metrik!hyperbolische} +\begin{definition}\xindex{Metrik!hyperbolische}% Für $z_1, z_2 \in \mdh$ sei $g_{z_1, z_2}$ die eindeutige hyperbolische Gerade durch $z_1$ und $z_2$ und $a_1, a_2$ die \enquote{Schnittpunkte} von $g_{z_1, z_2}$ mit $\mdr \cup \Set{\infty}$. diff --git a/documents/GeoTopo/other-formats/GeoTopo-A5.pdf b/documents/GeoTopo/other-formats/GeoTopo-A5.pdf index d38ebc0..3b12bea 100644 Binary files a/documents/GeoTopo/other-formats/GeoTopo-A5.pdf and b/documents/GeoTopo/other-formats/GeoTopo-A5.pdf differ