2
0
Fork 0
mirror of https://github.com/MartinThoma/LaTeX-examples.git synced 2025-04-25 14:28:05 +02:00

Textsetzung: Figure bekommt htp; stackrel -> overset; \ref -> \cref; enumerate

This commit is contained in:
Martin Thoma 2014-01-26 22:43:30 +01:00
parent 7c20107730
commit 508b4ee518
12 changed files with 185 additions and 162 deletions

View file

@ -46,3 +46,4 @@ in dem Erstellen dieses Skripts steckt:
|24.01.2014 | 23:00 - 00:15 | Digitalisieren der Vorlesung von 23.01.2014 |24.01.2014 | 23:00 - 00:15 | Digitalisieren der Vorlesung von 23.01.2014
|25.01.2014 | 09:30 - 12:45 | Digitalisieren der Vorlesung von 23.01.2014 |25.01.2014 | 09:30 - 12:45 | Digitalisieren der Vorlesung von 23.01.2014
|25.01.2014 | 13:05 - 13:35 | Aufgabe aus Tutorium hinzugefügt |25.01.2014 | 13:05 - 13:35 | Aufgabe aus Tutorium hinzugefügt
|26.01.2014 | 19:00 - 22:00 | Textsetzung: Figure bekommt htp; stackrel -> overset; \ref -> \cref; enumerate

Binary file not shown.

View file

@ -62,8 +62,8 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
\begin{definition} \begin{definition}
Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum und $M \subseteq X$ eine Teilmenge. Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum und $M \subseteq X$ eine Teilmenge.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{enumerate}[label=\alph*)]
\item $\displaystyle M^\circ := \Set{x \in M | M \text{ ist Umgebung von } x} = \bigcup_{\stackrel{U \subseteq M} {U \in \fT}} U $ heißt \textbf{Inneres} oder \textbf{ offener Kern} von $M$. \xindex{Inneres} \xindex{Kern!offener} \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}
\item $\displaystyle \overline{M} := \bigcap_{\stackrel{M \subseteq A}{A \text{ abgeschlossen}}} A$ heißt \textbf{abgeschlossene Hülle} oder \textbf{Abschluss} von $M$. \xindex{Abschluss} \item $\displaystyle \overline{M} := \bigcap_{\overset{M \subseteq A}{A \text{ abgeschlossen}}} A$ heißt \textbf{abgeschlossene Hülle} oder \textbf{Abschluss} von $M$. \xindex{Abschluss}
\item $\partial M := \overline{M} \setminus M^\circ$ heißt \textbf{Rand} von $M$. \xindex{Rand} \item $\partial M := \overline{M} \setminus M^\circ$ heißt \textbf{Rand} von $M$. \xindex{Rand}
\item $M$ heißt \textbf{dicht} in $X$, wenn $\overline{M} = X$ ist. \xindex{dicht} \item $M$ heißt \textbf{dicht} in $X$, wenn $\overline{M} = X$ ist. \xindex{dicht}
\end{enumerate} \end{enumerate}
@ -303,14 +303,14 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
\begin{definition} \begin{definition}
Seien $X, Y$ topologische Räume und $f:X \rightarrow Y$ eine Abbildung. Seien $X, Y$ topologische Räume und $f:X \rightarrow Y$ eine Abbildung.
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{defenum}
\item $f$ heißt \textbf{stetig}\xindex{Abbildung!stetige}, wenn für jedes offene \item $f$ heißt \textbf{stetig}\xindex{Abbildung!stetige}, wenn für jedes offene
$U \subseteq Y$ auch $f^{-1} (U) \subseteq X$ offen ist. \label{def:stetigkeit} $U \subseteq Y$ auch $f^{-1} (U) \subseteq X$ offen ist. \label{def:stetigkeit}
\item $f$ heißt \textbf{Homöomorphismus}\xindex{Homöomorphismus}, wenn $f$ stetig ist \item $f$ heißt \textbf{Homöomorphismus}\xindex{Homöomorphismus}, wenn $f$ stetig ist
und es eine und es eine
stetige Abbildung $g: Y \rightarrow X$ gibt, sodass stetige Abbildung $g: Y \rightarrow X$ gibt, sodass
$g \circ f = \id_X$ und $f \circ g = \id_Y$. $g \circ f = \id_X$ und $f \circ g = \id_Y$.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begingroup \begingroup
@ -333,7 +333,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
\enquote{$\Rightarrow$}: Sei $x \in X, \varepsilon > 0$ gegeben \enquote{$\Rightarrow$}: Sei $x \in X, \varepsilon > 0$ gegeben
und $U := \fB_\varepsilon(f(x))$.\\ und $U := \fB_\varepsilon(f(x))$.\\
Dann ist $U$ offen in $Y$.\\ Dann ist $U$ offen in $Y$.\\
$\xRightarrow{\ref{def:stetigkeit}} f^{-1}(U)$ ist $\xRightarrow{\text{Def. }\ref{def:stetigkeit}} f^{-1}(U)$ ist
offen in $X$. Dann ist $x \in f^{-1}(U)$.\\ offen in $X$. Dann ist $x \in f^{-1}(U)$.\\
$\Rightarrow \exists \delta > 0$, sodass $\Rightarrow \exists \delta > 0$, sodass
$\fB_\delta(x) \subseteq f^{-1} (U)$\\ $\fB_\delta(x) \subseteq f^{-1} (U)$\\
@ -364,7 +364,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
stetig für jeden topologischen Raum $Y$ und jede Abbildung $f$. stetig für jeden topologischen Raum $Y$ und jede Abbildung $f$.
\item Sei $X = [0, 1), Y = S^1 = \Set{z \in \mdc | \|z\| = 1}$ \item Sei $X = [0, 1), Y = S^1 = \Set{z \in \mdc | \|z\| = 1}$
und $f(t) = e^{2 \pi i t}$ und $f(t) = e^{2 \pi i t}$
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/topology-continuous-mapping} \input{figures/topology-continuous-mapping}
\caption{Beispiel einer stetigen Funktion $f$, deren \caption{Beispiel einer stetigen Funktion $f$, deren
@ -476,11 +476,10 @@ sodass $\pi$ stetig wird.
Es gilt: $f$ ist bijektiv und die Umkehrabbildung ist ebenfalls Es gilt: $f$ ist bijektiv und die Umkehrabbildung ist ebenfalls
stetig. stetig.
\end{beispiel} \end{beispiel}
\index{Stetigkeit|)}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Mitschrieb vom 31.10.2013 % % Mitschrieb vom 31.10.2013 %
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\index{Stetigkeit|)}
\section{Zusammenhang}\index{Zusammenhang|(} \section{Zusammenhang}\index{Zusammenhang|(}
\begin{definition}\xindex{zusammenhaengend@zusammenhängend} \begin{definition}\xindex{zusammenhaengend@zusammenhängend}
Ein Raum $X$ heißt \textbf{zusammenhängend}, wenn es keine offenen, Ein Raum $X$ heißt \textbf{zusammenhängend}, wenn es keine offenen,
@ -550,7 +549,7 @@ sodass $\pi$ stetig wird.
$\Rightarrow$ Widerspruch zu $A$ ist zusammenhängend $ \qed$ $\Rightarrow$ Widerspruch zu $A$ ist zusammenhängend $ \qed$
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{bemerkung}\label{zusammenhangVereinigung} \begin{bemerkung}\label{bem:zusammenhangVereinigung}
Sei $X$ ein topologischer Raum und $A, B \subseteq X$ zusammenhängend. Sei $X$ ein topologischer Raum und $A, B \subseteq X$ zusammenhängend.
Ist $A \cap B \neq \emptyset$, dann ist $A \cup B$ zusammenhängend. Ist $A \cap B \neq \emptyset$, dann ist $A \cup B$ zusammenhängend.
@ -597,8 +596,8 @@ sodass $\pi$ stetig wird.
ist unerlaubte Zerlegung. ist unerlaubte Zerlegung.
\item Nach \cref{zusammenhangAbschluss} ist $\overline{Z(x)}$ \item Nach \cref{zusammenhangAbschluss} ist $\overline{Z(x)}$
zusammenhängend $\Rightarrow \overline{Z(x)} \subseteq Z(x)$ zusammenhängend $\Rightarrow \overline{Z(x)} \subseteq Z(x)$
$\Rightarrow Z(x) = \overline{Z(x}$ $\Rightarrow Z(x) = \overline{Z(x)}$
\item Ist $Z(y) \cap Z(x) \neq \emptyset \xRightarrow{\ref{zusammenhangVereinigung}} Z(y) \cup Z(x)$ \item Ist $Z(y) \cap Z(x) \neq \emptyset \xRightarrow{\text{Bem. }\ref{bem:zusammenhangVereinigung}} Z(y) \cup Z(x)$
ist zusammenhängend. \\ ist zusammenhängend. \\
\begin{align*} \begin{align*}
\Rightarrow Z(x) \cup Z(y) &\subseteq Z(x) \Rightarrow Z(y) \subseteq Z(x)\\ \Rightarrow Z(x) \cup Z(y) &\subseteq Z(x) \Rightarrow Z(y) \subseteq Z(x)\\

View file

@ -7,7 +7,7 @@
\item Beweisen Sie, dass eine topologische Mannigfaltigkeit \item Beweisen Sie, dass eine topologische Mannigfaltigkeit
genau dann wegzusammenhängend ist, wenn sie zusammenhängend genau dann wegzusammenhängend ist, wenn sie zusammenhängend
ist ist
\item Betrachten Sie nun wie in Beispiel~\ref{bsp:mannigfaltigkeit8} \item Betrachten Sie nun wie in \cref{bsp:mannigfaltigkeit8}
den Raum $X:= (\mdr \setminus \Set{0}) \cup \Set{0_1, 0_2}$ den Raum $X:= (\mdr \setminus \Set{0}) \cup \Set{0_1, 0_2}$
versehen mit der dort definierten Topologie. Ist $X$ versehen mit der dort definierten Topologie. Ist $X$
wegzusammenhängend? wegzusammenhängend?

View file

@ -5,7 +5,7 @@
\section{Topologische Mannigfaltigkeiten} \section{Topologische Mannigfaltigkeiten}
\begin{definition} \begin{definition}
Sei $X$ ein topologischer Raum und $n \in \mdn$. Sei $X$ ein topologischer Raum und $n \in \mdn$.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item Eine $n$-dimensionale \textbf{Karte}\xindex{Karte} auf \item Eine $n$-dimensionale \textbf{Karte}\xindex{Karte} auf
$X$ ist ein Paar $(U, \varphi)$, wobei $U \subseteq X$ $X$ ist ein Paar $(U, \varphi)$, wobei $U \subseteq X$
offen und $\varphi: U \rightarrow V$ Homöomorphismus offen und $\varphi: U \rightarrow V$ Homöomorphismus
@ -16,11 +16,11 @@
\item $X$ heißt (topologische) $n$-dimensionale \textbf{Mannigfaltigkeit}\xindex{Mannigfaltigkeit}, \item $X$ heißt (topologische) $n$-dimensionale \textbf{Mannigfaltigkeit}\xindex{Mannigfaltigkeit},
wenn $X$ hausdorffsch ist, eine abzählbare Basis der wenn $X$ hausdorffsch ist, eine abzählbare Basis der
Topologie hat und ein $n$-dimensionalen Atlas besitzt. Topologie hat und ein $n$-dimensionalen Atlas besitzt.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
\begin{enumerate}[label=(\alph*)] \begin{bemenum}
\item Es gibt surjektive, stetige Abbildungen $[0,1] \rightarrow [0,1] \times [0,1]$ \item Es gibt surjektive, stetige Abbildungen $[0,1] \rightarrow [0,1] \times [0,1]$
\item Für $n \neq m$ sind $\mdr^n$ und $\mdr^m$ nicht homöomorph. \item Für $n \neq m$ sind $\mdr^n$ und $\mdr^m$ nicht homöomorph.
Zum Beweis benutzt man den \enquote{Satz von der Gebietstreue} (Brouwer): Zum Beweis benutzt man den \enquote{Satz von der Gebietstreue} (Brouwer):
@ -32,11 +32,11 @@
\[f:\mdr^n \rightarrow \mdr^m \rightarrow \mdr^n, \;\;\; (x_1, \dots, x_n) \mapsto (x_1, x_2, \dots, x_n, 0, \dots, 0)\] \[f:\mdr^n \rightarrow \mdr^m \rightarrow \mdr^n, \;\;\; (x_1, \dots, x_n) \mapsto (x_1, x_2, \dots, x_n, 0, \dots, 0)\]
eine stetige injektive Abbildung. Also müsste $f(\mdr^n)$ eine stetige injektive Abbildung. Also müsste $f(\mdr^n)$
offen sein $\Rightarrow$ Widerspruch offen sein $\Rightarrow$ Widerspruch
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item Jede offene Teilmenge $U \subseteq \mdr^n$ ist eine \item Jede offene Teilmenge $U \subseteq \mdr^n$ ist eine
$n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit einem Atlas aus $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit einem Atlas aus
einer Karte. einer Karte.
@ -105,7 +105,7 @@
\item $\GL_n(\mdr)$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension \item $\GL_n(\mdr)$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension
$n^2$, weil offene Teilmengen von $\mdr^{n^2}$ eine $n^2$, weil offene Teilmengen von $\mdr^{n^2}$ eine
Mannigfaltigkeit bilden. Mannigfaltigkeit bilden.
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
@ -148,7 +148,7 @@
\item oder mehr Henkel, wie z.B. der Zweifachtorus in \cref{fig:double-torus} \item oder mehr Henkel, wie z.B. der Zweifachtorus in \cref{fig:double-torus}
\end{enumerate} \end{enumerate}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\includegraphics[width=0.2\linewidth, keepaspectratio]{figures/Double-torus-illustration.png} \includegraphics[width=0.2\linewidth, keepaspectratio]{figures/Double-torus-illustration.png}
\caption{Zweifachtorus} \caption{Zweifachtorus}
@ -161,15 +161,15 @@
und $X = V(F) := \Set{x \in \mdr^n | F(x) = 0}$ das \enquote{vanishing set}. und $X = V(F) := \Set{x \in \mdr^n | F(x) = 0}$ das \enquote{vanishing set}.
Dann gilt: Dann gilt:
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{bemenum}
\item $X$ ist abgeschlossen in $\mdr^n$ \item $X$ ist abgeschlossen in $\mdr^n$
\item Ist $\grad(F)(X) \neq 0 \;\;\;\forall{x \in X}$, so ist \item Ist $\grad(F)(X) \neq 0 \;\;\;\forall{x \in X}$, so ist
$X$ eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. \label{Mannigfaltigkeitskriterium} $X$ eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$. \label{bem:Mannigfaltigkeitskriterium}
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\thedefinition.\alph*]
\item Sei $y \in \mdr^n \setminus V(F)$. Weil $F$ stetig ist, \item Sei $y \in \mdr^n \setminus V(F)$. Weil $F$ stetig ist,
gibt es $\delta > 0$, sodass $F(\fB_\delta(y)) \subseteq \fB_\varepsilon(F(y))$ gibt es $\delta > 0$, sodass $F(\fB_\delta(y)) \subseteq \fB_\varepsilon(F(y))$
mit $\varepsilon = \frac{1}{2} \|F(y)\|$. Folgt mit $\varepsilon = \frac{1}{2} \|F(y)\|$. Folgt
@ -189,9 +189,9 @@
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{beispiel}\xindex{Neilsche Parabel} \begin{beispiel}\xindex{Neilsche Parabel}
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{bspenum}
\item $F: \mdr^3 \rightarrow \mdr,\;\;\; (x, y, z) \mapsto x^2 + y^2 + z^2 - 1$, \item $F: \mdr^3 \rightarrow \mdr,\;\;\; (x, y, z) \mapsto x^2 + y^2 + z^2 - 1$,
$V(F) = S^2$, $\grad(F) = (2x, 2y, 2z) \xRightarrow{\ref{Mannigfaltigkeitskriterium}} S^n$ $V(F) = S^2$, $\grad(F) = (2x, 2y, 2z) \xRightarrow{\text{Bem. }\ref{bem:Mannigfaltigkeitskriterium}} S^n$
ist $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit in $\mdr^{n+1}$ ist $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit in $\mdr^{n+1}$
\item $F: \mdr^2 \rightarrow \mdr, \;\;\; (x,y) \mapsto y^2 - x^3$ \item $F: \mdr^2 \rightarrow \mdr, \;\;\; (x,y) \mapsto y^2 - x^3$
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
@ -208,10 +208,10 @@
\caption{Rechts ist die Neilsche Parabel für verschiedene Parameter $a$.} \caption{Rechts ist die Neilsche Parabel für verschiedene Parameter $a$.}
\end{figure} \end{figure}
Es gilt: $\grad(F) = (-3x^2, 2y)$. Also: $\grad(0,0) = (0,0)$. Es gilt: $\grad(F) = (-3x^2, 2y)$. Also: $\grad(0,0) = (0,0)$.
Daher ist \cref{Mannigfaltigkeitskriterium} Daher ist \cref{bem:Mannigfaltigkeitskriterium}
nicht anwendbar, aber $V(F)$ ist trotzdem nicht anwendbar, aber $V(F)$ ist trotzdem
eine 1-dimensionale topologische Mannigfaltigkeit. eine 1-dimensionale topologische Mannigfaltigkeit.
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
\begin{definition}\xindex{Mannigfaltigkeit!mit Rand} \begin{definition}\xindex{Mannigfaltigkeit!mit Rand}
@ -278,21 +278,21 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\begin{definition} \begin{definition}
Sei $X$ eine $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$. Sei $X$ eine $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item $X$ heißt \textbf{differenzierbare Mannigfaltigkeit der Klasse $C^k$}\xindex{Mannigfaltigkeit!differenzierbare}, \item $X$ heißt \textbf{differenzierbare Mannigfaltigkeit der Klasse $C^k$}\xindex{Mannigfaltigkeit!differenzierbare},
wenn jede Kartenwechselabbildung $\varphi_{ij},\;i,j \in I$ wenn jede Kartenwechselabbildung $\varphi_{ij},\;i,j \in I$
$k$-mal stetig differenzierbar ist. $k$-mal stetig differenzierbar ist.
\item $X$ heißt \textbf{differenzierbare Mannigfaltigkeit}\xindex{Mannigfaltigkeit!glatte}, \item $X$ heißt \textbf{differenzierbare Mannigfaltigkeit}\xindex{Mannigfaltigkeit!glatte},
wenn $X$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit der wenn $X$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit der
Klasse $C^\infty$ ist. Klasse $C^\infty$ ist.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{definition} \begin{definition}
Sei $X$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit der Klasse $C^k$ Sei $X$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit der Klasse $C^k$
($k \in \mdn \cup \Set{\infty}$) mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$. ($k \in \mdn \cup \Set{\infty}$) mit Atlas $(U_i, \varphi_i)_{i \in I}$.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item Eine Karte $(U, \varphi)$ auf $X$ heißt \textbf{verträglich}\xindex{verträglich} \item Eine Karte $(U, \varphi)$ auf $X$ heißt \textbf{verträglich}\xindex{verträglich}
mit $\atlas$, wenn alle Kartenwechsel $\varphi \circ \varphi_i^{-1}$ mit $\atlas$, wenn alle Kartenwechsel $\varphi \circ \varphi_i^{-1}$
und $\varphi_i \circ \varphi^{-1}$ ($i \in I$ mit $U_i \cap U \neq \emptyset$) und $\varphi_i \circ \varphi^{-1}$ ($i \in I$ mit $U_i \cap U \neq \emptyset$)
@ -303,7 +303,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
Eine $C^\infty$-Struktur heißt auch \textbf{differenzierbare Struktur}\xindex{Struktur!differenzierbare} Eine $C^\infty$-Struktur heißt auch \textbf{differenzierbare Struktur}\xindex{Struktur!differenzierbare}
auf $X$. auf $X$.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
@ -315,7 +315,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
Seien $X, Y$ differenzierbare Mannigfaltigkeiten der Dimension Seien $X, Y$ differenzierbare Mannigfaltigkeiten der Dimension
$n$ bzw. $m$, $x \in X$. $n$ bzw. $m$, $x \in X$.
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{defenum}
\item Eine stetige Abbildung $f:X \rightarrow Y$ heißt\label{def:stetigeAbbildungDiffbar} \item Eine stetige Abbildung $f:X \rightarrow Y$ heißt\label{def:stetigeAbbildungDiffbar}
\textbf{differenzierbar}\xindex{Abbildung!differenzierbare} \textbf{differenzierbar}\xindex{Abbildung!differenzierbare}
in $x$ (von Klasse $C^k$), in $x$ (von Klasse $C^k$),
@ -331,11 +331,11 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
es eine differenzierbare Abbildung $g: Y \rightarrow X$ es eine differenzierbare Abbildung $g: Y \rightarrow X$
von Klasse $C^\infty$ gibt mit $g \circ f = \id_X$ von Klasse $C^\infty$ gibt mit $g \circ f = \id_X$
und $f \circ g = \id_Y$. und $f \circ g = \id_Y$.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
Die Bedingung in Definition~\ref{def:stetigeAbbildungDiffbar} hängt nicht Die Bedingung in \cref{def:stetigeAbbildungDiffbar} hängt nicht
von den gewählten Karten ab. von den gewählten Karten ab.
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
@ -381,14 +381,14 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\end{definition} \end{definition}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item Rotationsflächen: Sei $r:\mdr \rightarrow \mdr_{> 0}$ \item Rotationsflächen: Sei $r:\mdr \rightarrow \mdr_{> 0}$
eine differenzierbare Funktion. eine differenzierbare Funktion.
$F: \mdr^2 \rightarrow \mdr^3 \;\;\; (u,v) \mapsto (r(u) \cos (u), r(v) \sin(u), v)$ $F: \mdr^2 \rightarrow \mdr^3 \;\;\; (u,v) \mapsto (r(u) \cos (u), r(v) \sin(u), v)$
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\subfloat[Kugelkoordinaten]{ \subfloat[Kugelkoordinaten]{
\includegraphics[width=0.45\linewidth, keepaspectratio]{figures/spherical-coordinates.pdf} \includegraphics[width=0.45\linewidth, keepaspectratio]{figures/spherical-coordinates.pdf}
@ -433,7 +433,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\end{pmatrix}\] \end{pmatrix}\]
hat Rang 2 für $\cos v \neq 0$. In $N$ und $S$ ist hat Rang 2 für $\cos v \neq 0$. In $N$ und $S$ ist
$\cos v = 0$. $\cos v = 0$.
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
@ -497,7 +497,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
eine Abbildung, $(g,h) \mapsto g \cdot h$, sodass $(G, \circ)$ eine Abbildung, $(g,h) \mapsto g \cdot h$, sodass $(G, \circ)$
eine Gruppe ist. eine Gruppe ist.
\begin{enumerate}[label=(\alph*)] \begin{defenum}
\item $G$ heißt \textbf{topologische Gruppe}\xindex{Gruppe!topologische}, \item $G$ heißt \textbf{topologische Gruppe}\xindex{Gruppe!topologische},
wenn die Abbildungen $\circ: G \times G \rightarrow G$ wenn die Abbildungen $\circ: G \times G \rightarrow G$
und $\iota: G \rightarrow G$. und $\iota: G \rightarrow G$.
@ -506,11 +506,11 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\item Ist $G$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit, so heißt \item Ist $G$ eine differenzierbare Mannigfaltigkeit, so heißt
$G$ \textbf{Lie-Gruppe}\xindex{Lie-Gruppe}, wenn $G$ \textbf{Lie-Gruppe}\xindex{Lie-Gruppe}, wenn
$(G, \circ)$ und $(G, \iota)$ differenzierbar sind. $(G, \circ)$ und $(G, \iota)$ differenzierbar sind.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item Alle endlichen Gruppen sind 0-dimensionale Lie-Gruppen. \item Alle endlichen Gruppen sind 0-dimensionale Lie-Gruppen.
\item $\GL_n(\mdr)$ \item $\GL_n(\mdr)$
\item $(\mdr^\times, \cdot)$ \item $(\mdr^\times, \cdot)$
@ -537,7 +537,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
$\frac{\partial}{\partial a_{11}} (\det -1) = 1 \cdot \det A_{11}$ $\frac{\partial}{\partial a_{11}} (\det -1) = 1 \cdot \det A_{11}$
Es gibt $i \in \Set{1, \dots, n}$ mit $\frac{\partial}{\partial a_{1i}} (\det -1) A \neq 0$ Es gibt $i \in \Set{1, \dots, n}$ mit $\frac{\partial}{\partial a_{1i}} (\det -1) A \neq 0$
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
@ -553,16 +553,16 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\section{Simplizialkomplex} \section{Simplizialkomplex}
\begin{definition}\xindex{Lage!allgemeine} \begin{definition}\xindex{Lage!allgemeine}
Seien $v_0, \dots, v_k \in \mdr^n$ Punkte. Seien $v_0, \dots, v_k \in \mdr^n$ Punkte.
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{defenum}
\item $v_0, \dots, v_k$ sind \textbf{in allgemeiner Lage} $\gdw$ es gibt keinen $(k-1)$-dimensionalen \item $v_0, \dots, v_k$ sind \textbf{in allgemeiner Lage} $\gdw$ es gibt keinen $(k-1)$-dimensionalen
affinen Untervektorraum, der $v_0, \dots, v_k$ enthält affinen Untervektorraum, der $v_0, \dots, v_k$ enthält
\gdw $v_1 - v_0, \dots, v_k - v_0$ sind linear abhängig. \gdw $v_1 - v_0, \dots, v_k - v_0$ sind linear abhängig.
\item $\conv(v_0, \dots, v_k) = \Set{\sum_{i=0}^k \lambda_i v_i | \lambda_i \geq 0, \sum_{i=0}^k \lambda_i = 1} $ \item $\conv(v_0, \dots, v_k) = \Set{\sum_{i=0}^k \lambda_i v_i | \lambda_i \geq 0, \sum_{i=0}^k \lambda_i = 1} $
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{definition} \begin{definition}
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{defenum}
\item Sei $\Delta^k = \conv(e_0, \dots, e_k) \subseteq \mdr^{n+1}$ \item Sei $\Delta^k = \conv(e_0, \dots, e_k) \subseteq \mdr^{n+1}$
die konvexe Hülle der Standard-Basisvektoren $e_0, \dots, e_k$. die konvexe Hülle der Standard-Basisvektoren $e_0, \dots, e_k$.
@ -578,7 +578,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
von $\Delta$. von $\Delta$.
$s_{i_0, \dots, i_r}$ ist $r$-Simplex. $s_{i_0, \dots, i_r}$ ist $r$-Simplex.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
@ -609,7 +609,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
% Mitschrieb vom 21.11.2013 % % Mitschrieb vom 21.11.2013 %
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{definition} \begin{definition}
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\thedefinition.\alph*]
\item Eine endliche Menge $K$ von Simplizes im $\mdr^n$ \item Eine endliche Menge $K$ von Simplizes im $\mdr^n$
heißt (endlicher) \textbf{Simplizialkomplex}\xindex{Simplizialkomplex}, heißt (endlicher) \textbf{Simplizialkomplex}\xindex{Simplizialkomplex},
wenn gilt: wenn gilt:
@ -655,7 +655,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\label{fig:simplizialkomplex-cube-divided} \label{fig:simplizialkomplex-cube-divided}
} }
\subfloat[$P$ ist kein Teilsimplex, da Eigenschaft \ref{def:simplizialkomplex.ii} verletzt ist]{ \subfloat[$P$ ist kein Teilsimplex, da Eigenschaft \cref{def:simplizialkomplex.ii} verletzt ist]{
\parbox[c][4cm]{5cm}{\centering\input{figures/topology-triangle-no-simplicial-complex.tex}} \parbox[c][4cm]{5cm}{\centering\input{figures/topology-triangle-no-simplicial-complex.tex}}
\label{fig:no-simplizialkomplex-triangles} \label{fig:no-simplizialkomplex-triangles}
}% }%
@ -672,15 +672,15 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\[f:|K| \rightarrow |L|\] \[f:|K| \rightarrow |L|\]
heißt \textbf{simplizial}\xindex{Abbildung!simpliziale}, wenn für heißt \textbf{simplizial}\xindex{Abbildung!simpliziale}, wenn für
jedes $\Delta \in K$ gilt: jedes $\Delta \in K$ gilt:
\begin{enumerate}[label=(\roman*)] \begin{defenum}
\item $f(\Delta) \in L$ \item $f(\Delta) \in L$
\item $f|_{\Delta} : \Delta \rightarrow f(\Delta)$ ist eine \item $f|_{\Delta} : \Delta \rightarrow f(\Delta)$ ist eine
affine Abbildung. affine Abbildung.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item $\varphi(e_1) := b_1$, $\varphi(e_2) := b_2$\\ \item $\varphi(e_1) := b_1$, $\varphi(e_2) := b_2$\\
$\varphi$ ist eine eindeutig bestimmte lineare Abbildung $\varphi$ ist eine eindeutig bestimmte lineare Abbildung
@ -693,7 +693,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\item \todo[inline]{Wozu dient das Beispiel?} \item \todo[inline]{Wozu dient das Beispiel?}
\resizebox{0.9\linewidth}{!}{\input{figures/topology-2.tex}} \resizebox{0.9\linewidth}{!}{\input{figures/topology-2.tex}}
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
\begin{definition} \begin{definition}
@ -707,7 +707,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\end{definition} \end{definition}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item $\chi(\Delta^1) = 2 - 1 = 1$\\ \item $\chi(\Delta^1) = 2 - 1 = 1$\\
$\chi(\Delta^2) = 3 - 3 + 1 = 1$\\ $\chi(\Delta^2) = 3 - 3 + 1 = 1$\\
$\chi(\Delta^3) = 4 - 6 + 4 - 1 = 1$ $\chi(\Delta^3) = 4 - 6 + 4 - 1 = 1$
@ -716,7 +716,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
$\chi(\text{Ikosaeder}) = 12 - 30 + 20 = 2$ $\chi(\text{Ikosaeder}) = 12 - 30 + 20 = 2$
\item $\chi(\text{Würfel}) = 8 - 12 + 6 = 2$\\ \item $\chi(\text{Würfel}) = 8 - 12 + 6 = 2$\\
$\chi(\text{Würfel, unterteilt in Dreiecksflächen}) = 8 - (12 + 6) + (6 \cdot 2) = 2$ $\chi(\text{Würfel, unterteilt in Dreiecksflächen}) = 8 - (12 + 6) + (6 \cdot 2) = 2$
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
@ -729,7 +729,7 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
definiert ein $k$-Simplex.\\ definiert ein $k$-Simplex.\\
$\Rightarrow a_k(\Delta^n) = \binom{n+1}{k+1}, \;\;\; k = 0, \dots, n$\\ $\Rightarrow a_k(\Delta^n) = \binom{n+1}{k+1}, \;\;\; k = 0, \dots, n$\\
$\Rightarrow \chi(\Delta^n) = \sum_{k=0}^n (-1)^k \binom{n+1}{k+1}$\\ $\Rightarrow \chi(\Delta^n) = \sum_{k=0}^n (-1)^k \binom{n+1}{k+1}$\\
$f(x) = (x+1)^{n+1} \stackrel{\substack{\text{\tiny{Binomischer}}\\\text{\tiny{Lehrsatz}}}}{=} \sum_{k=0}^{n+1} \binom{n+1}{k} x^k$\\ $f(x) = (x+1)^{n+1} \overset{\substack{\text{\tiny{Binomischer}}\\\text{\tiny{Lehrsatz}}}}{=} \sum_{k=0}^{n+1} \binom{n+1}{k} x^k$\\
$\Rightarrow 0 = \sum_{k=0}^{n+1} \binom{n+1}{k} (-1)^k = \chi(\Delta^n) -1$\\ $\Rightarrow 0 = \sum_{k=0}^{n+1} \binom{n+1}{k} (-1)^k = \chi(\Delta^n) -1$\\
$\Rightarrow \chi(\Delta^n) = 1 \qed$ $\Rightarrow \chi(\Delta^n) = 1 \qed$
\end{beweis} \end{beweis}
@ -738,12 +738,12 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
% Mitschrieb vom 28.11.2013 % % Mitschrieb vom 28.11.2013 %
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{definition} \begin{definition}
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{defenum}
\item Ein 1D-Simplizialkomplex heißt \textbf{Graph}\xindex{Graph}. \item Ein 1D-Simplizialkomplex heißt \textbf{Graph}\xindex{Graph}.
\item Ein Graph, der homöomorph zu $S^1$ ist, heißt \textbf{Kreis}\xindex{Kreis}. \item Ein Graph, der homöomorph zu $S^1$ ist, heißt \textbf{Kreis}\xindex{Kreis}.
\item Ein zusammenhängender Graph heißt \textbf{Baum}\xindex{Baum}, \item Ein zusammenhängender Graph heißt \textbf{Baum}\xindex{Baum},
wenn er keinen Kreis enthält. wenn er keinen Kreis enthält.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
@ -778,16 +778,16 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{bemenum}
\item Jeder zusammenhängende Graph $\Gamma$ enthält einen \item Jeder zusammenhängende Graph $\Gamma$ enthält einen
Teilbaum $T$, der alle Ecken von $\Gamma$ enthält.% Teilbaum $T$, der alle Ecken von $\Gamma$ enthält.%
\footnote{$T$ wird \enquote{Spannbaum} genannt.} \footnote{$T$ wird \enquote{Spannbaum} genannt.}
\item Ist $n = a_1(\Gamma) = a_1(T)$, so ist $\chi(\Gamma) = 1 - n$. \item Ist $n = a_1(\Gamma) = a_1(T)$, so ist $\chi(\Gamma) = 1 - n$.
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\thedefinition.\alph*]
\item Siehe \enquote{Algorithmus von Kruskal}. \item Siehe \enquote{Algorithmus von Kruskal}.
\item $\begin{aligned}[t]\chi(\Gamma) &= a_0(\Gamma) - a_1(\Gamma)\\ \item $\begin{aligned}[t]\chi(\Gamma) &= a_0(\Gamma) - a_1(\Gamma)\\
&= a_0(\Gamma) - (n+a_1(T))\\ &= a_0(\Gamma) - (n+a_1(T))\\
@ -905,12 +905,12 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
Sei $Z_n := \text{Kern}(d_n) \subseteq C_n$ und Sei $Z_n := \text{Kern}(d_n) \subseteq C_n$ und
$B_n := \text{Bild}(d_{n+1}) \subseteq C_n$. $B_n := \text{Bild}(d_{n+1}) \subseteq C_n$.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item $H_n = H_n(K, \mdr) := Z_n / B_n$ heißt $n$-te \item $H_n = H_n(K, \mdr) := Z_n / B_n$ heißt $n$-te
\textbf{Homotopiegruppe}\xindex{Homotopiegruppe} von $K$. \textbf{Homotopiegruppe}\xindex{Homotopiegruppe} von $K$.
\item $b_n(K) := \dim_{\mdr} H_n$ heißt $n$-te \item $b_n(K) := \dim_{\mdr} H_n$ heißt $n$-te
\textbf{Belti-Zahl}\xindex{Belit-Zahl} von $K$. \textbf{Belti-Zahl}\xindex{Belit-Zahl} von $K$.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}

View file

@ -23,7 +23,7 @@
$\gamma_1, \gamma_2: [0,1] \rightarrow X$ Wege von $a$ nach $b$, $\gamma_1, \gamma_2: [0,1] \rightarrow X$ Wege von $a$ nach $b$,
d.~h. $\gamma_1(0) = \gamma_2(0) = a$, $\gamma_1(1) = \gamma_2(1) = b$ d.~h. $\gamma_1(0) = \gamma_2(0) = a$, $\gamma_1(1) = \gamma_2(1) = b$
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item $\gamma_1$ und $\gamma_2$ heißen \textbf{homotop}\xindex{Weg!homotope}, \item $\gamma_1$ und $\gamma_2$ heißen \textbf{homotop}\xindex{Weg!homotope},
wenn es eine stetige Abbildung wenn es eine stetige Abbildung
\[H(t,0) = \gamma_1(t), H(t,1) = \gamma_2(t) \;\;\; \forall t \in [0,1] =: I \] \[H(t,0) = \gamma_1(t), H(t,1) = \gamma_2(t) \;\;\; \forall t \in [0,1] =: I \]
@ -34,7 +34,7 @@
$\gamma_1$ und $\gamma_2$. $\gamma_1$ und $\gamma_2$.
\item $\gamma_s: I \rightarrow X, \gamma_s(t) = H(t,s)$ ist \item $\gamma_s: I \rightarrow X, \gamma_s(t) = H(t,s)$ ist
Weg in $X$ von $a$ nach $b$ für jedes $s \in I$. Weg in $X$ von $a$ nach $b$ für jedes $s \in I$.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
@ -60,7 +60,7 @@
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item Sei $X = S^1$. $\gamma_1$ und $\gamma_2$ aus \item Sei $X = S^1$. $\gamma_1$ und $\gamma_2$ aus
\cref{fig:circle-two-paths} nicht homöotop. \cref{fig:circle-two-paths} nicht homöotop.
\item Sei $X = T^2$. $\gamma_1, \gamma_2$ und $\gamma_3$ \item Sei $X = T^2$. $\gamma_1, \gamma_2$ und $\gamma_3$
@ -71,7 +71,7 @@
Je zwei Wege im $\mdr^2$ mit Anfangs- und Endpunkt $(0,0)$ Je zwei Wege im $\mdr^2$ mit Anfangs- und Endpunkt $(0,0)$
sind homöotop. sind homöotop.
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/topology-paths-in-r2.tex} \input{figures/topology-paths-in-r2.tex}
\caption{Zwei Wege im $\mdr^2$ mit Anfangs- und Endpunkt $(0,0)$} \caption{Zwei Wege im $\mdr^2$ mit Anfangs- und Endpunkt $(0,0)$}
@ -85,7 +85,7 @@
$H(t,s) := (1-s) \gamma(t)$ ist stetig, $H(t,s) := (1-s) \gamma(t)$ ist stetig,
$H(t,0) = \gamma(t)\; \forall t \in I$ und $H(t,0) = \gamma(t)\; \forall t \in I$ und
$H(t,1) = 0 \; \forall t \in I$ $H(t,1) = 0 \; \forall t \in I$
\end{enumerate} \end{bspenum}
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
\centering \centering
@ -175,7 +175,7 @@
ist $\gamma_1 * \gamma_2 \sim \gamma_1 ' * \gamma_2'$. ist $\gamma_1 * \gamma_2 \sim \gamma_1 ' * \gamma_2'$.
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
%\includegraphics[width=0.5\linewidth, keepaspectratio]{figures/todo/skizze-bemerkung-10-6.jpg} %\includegraphics[width=0.5\linewidth, keepaspectratio]{figures/todo/skizze-bemerkung-10-6.jpg}
\input{figures/topology-homotop-paths-2.tex} \input{figures/topology-homotop-paths-2.tex}
@ -225,7 +225,7 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item $S^1 = \Set{z \in \mdc | {|z|} = 1} = \Set{(\cos \varphi, \sin \varphi) \in \mdr^2 | 0 \leq \varphi \leq 2 \pi}$ \item $S^1 = \Set{z \in \mdc | {|z|} = 1} = \Set{(\cos \varphi, \sin \varphi) \in \mdr^2 | 0 \leq \varphi \leq 2 \pi}$
$\pi_1 (S^1, 1) = \Set{[\gamma^k] | k \in \mdz} \cong \mdz$ $\pi_1 (S^1, 1) = \Set{[\gamma^k] | k \in \mdz} \cong \mdz$
@ -240,7 +240,7 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
Für jedes sternförmige $G \subseteq \mdr^n$ ist Für jedes sternförmige $G \subseteq \mdr^n$ ist
$\pi_1(G,x) = \Set{e}$ $\pi_1(G,x) = \Set{e}$
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/star-shaped-domain.tex} \input{figures/star-shaped-domain.tex}
\caption{Sternförmiges Gebiet}. \caption{Sternförmiges Gebiet}.
@ -253,7 +253,7 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
Dieses Argument funktioniert nicht mehr bei flächendeckenden Dieses Argument funktioniert nicht mehr bei flächendeckenden
Wegen! Wegen!
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
\begin{bemerkung}\label{kor:gruppenisomorphismus-wege} \begin{bemerkung}\label{kor:gruppenisomorphismus-wege}
@ -265,7 +265,7 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
ein Gruppenisomorphismus. ein Gruppenisomorphismus.
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/todo.tex} \input{figures/todo.tex}
\caption{Situation aus \cref{kor:gruppenisomorphismus-wege}}. \caption{Situation aus \cref{kor:gruppenisomorphismus-wege}}.
@ -294,13 +294,13 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
Es seien $X, Y$ topologische Räume, $f:X \rightarrow Y$ eine Es seien $X, Y$ topologische Räume, $f:X \rightarrow Y$ eine
stetige Abbildung, $x \in X, y := f(x) \in Y$. stetige Abbildung, $x \in X, y := f(x) \in Y$.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{bemenum}
\item Dann ist die Abbildung $f_* : \pi_1(X,x) \rightarrow \pi_1(Y, y), \item Dann ist die Abbildung $f_* : \pi_1(X,x) \rightarrow \pi_1(Y, y),
[y] \rightarrow [f \circ y]$ ein Gruppenhomomorphismus. [y] \rightarrow [f \circ y]$ ein Gruppenhomomorphismus.
\item Ist $Z$ ein weiterer topologischer Raum und $g: Y \rightarrow Z$ \item Ist $Z$ ein weiterer topologischer Raum und $g: Y \rightarrow Z$
eine stetige Abbildung $z:= g(y)$. Dann ist eine stetige Abbildung $z:= g(y)$. Dann ist
$(g \circ f)_* = g_* \circ f_*: \pi_1(X,x) \rightarrow \pi_1(Z,z)$ $(g \circ f)_* = g_* \circ f_*: \pi_1(X,x) \rightarrow \pi_1(Z,z)$
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
@ -319,14 +319,14 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item $f:S^1 \hookrightarrow \mdr^2$ ist injektiv, aber \item $f:S^1 \hookrightarrow \mdr^2$ ist injektiv, aber
$f_*:\pi_1(S^1, 1) \cong \mdz \rightarrow \pi_1(\mdr^2, 1) -0 \Set{e}$ $f_*:\pi_1(S^1, 1) \cong \mdz \rightarrow \pi_1(\mdr^2, 1) -0 \Set{e}$
ist nicht injektiv ist nicht injektiv
\item $f: \mdr \rightarrow S^1, t \mapsto (\cos 2 \pi t, \sin 2 \pi t)$ \item $f: \mdr \rightarrow S^1, t \mapsto (\cos 2 \pi t, \sin 2 \pi t)$
ist surjektiv, aber $f_*: \pi_1(\mdr, 0) = \Set{e} \rightarrow \pi_1(S^2, 1) \cong \mdz$ ist surjektiv, aber $f_*: \pi_1(\mdr, 0) = \Set{e} \rightarrow \pi_1(S^2, 1) \cong \mdz$
ist nicht surjektiv ist nicht surjektiv
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
\begin{bemerkung}%Folgerung 11.6 \begin{bemerkung}%Folgerung 11.6
@ -406,9 +406,9 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item \item
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/topologischer-raum-x.tex} \input{figures/topologischer-raum-x.tex}
\caption{Topologischer Raum $X$} \caption{Topologischer Raum $X$}
@ -419,20 +419,20 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
$\pi_1(U,x) = <a> \cong \mdz, \pi_1(V,x) = <b> \cong \mdz$, $\pi_1(U,x) = <a> \cong \mdz, \pi_1(V,x) = <b> \cong \mdz$,
insbesondere ist $a*b$ nicht homotop zu $b*a$. insbesondere ist $a*b$ nicht homotop zu $b*a$.
\item Torus: $\pi_1(T^2, X)$ wird erzeugt von $a$ und $b$. \item Torus: $\pi_1(T^2, X)$ wird erzeugt von $a$ und $b$.
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/topology-4.tex} \input{figures/topology-4.tex}
\caption{$a*b = b*a \Leftrightarrow a * b * \overline{a} * \overline{b} \sim e$} \caption{$a*b = b*a \Leftrightarrow a * b * \overline{a} * \overline{b} \sim e$}
\label{fig:torous-a-b} \label{fig:torous-a-b}
\end{figure} \end{figure}
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Mitschrieb vom 12.12.2013 % % Mitschrieb vom 12.12.2013 %
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\section{Überlagerungen}\index{Ueberlagerung@""Uberlagerung|(} \section{Überlagerungen}\index{Ueberlagerung@""Uberlagerung|(}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\includegraphics[width=4cm, keepaspectratio]{figures/topology-r-spiral-covering-s.pdf} \includegraphics[width=4cm, keepaspectratio]{figures/topology-r-spiral-covering-s.pdf}
\caption{$\mdr \rightarrow S^1$,\\$t \mapsto (\cos 2 \pi t, \sin 2 \pi t)$} \caption{$\mdr \rightarrow S^1$,\\$t \mapsto (\cos 2 \pi t, \sin 2 \pi t)$}
@ -449,13 +449,13 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
\end{definition} \end{definition}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item siehe \cref{fig:ueberlappung-r1-spirale-s1} \item siehe \cref{fig:ueberlappung-r1-spirale-s1}
\item siehe \cref{fig:ueberlappung-kaestchen-torus} \item siehe \cref{fig:ueberlappung-kaestchen-torus}
\item $\mdr^n \rightarrow T^n = \mdr^n / \mdz^n$ \item $\mdr^n \rightarrow T^n = \mdr^n / \mdz^n$
\item $S^n \rightarrow \praum^n(\mdr)$\xindex{Raum!projektiver} \item $S^n \rightarrow \praum^n(\mdr)$\xindex{Raum!projektiver}
\item $S^1 \rightarrow S^1$, $z \mapsto z^2$, siehe \cref{fig:liftung-s1-s1} \item $S^1 \rightarrow S^1$, $z \mapsto z^2$, siehe \cref{fig:liftung-s1-s1}
\end{enumerate} \end{bspenum}
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
\centering \centering
@ -506,7 +506,7 @@ Für einen Weg $\gamma$ sei $[\gamma]$ seine \textbf{Homotopieklasse}\xindex{Hom
\begin{beweis} \begin{beweis}
Sei $y \in V$ und $x \in p(V)$, sodass $x=p(y)$ gilt. Sei $y \in V$ und $x \in p(V)$, sodass $x=p(y)$ gilt.
Sei weiter $U = U_x$ die offene Umgebung von $x$ wie in Definition~\ref{def:12.1} Sei weiter $U = U_x$ die offene Umgebung von $x$ wie in \cref{def:12.1}
und $V_j$ die Komponente von $p^{-1}(U)$, die $y$ enthält. und $V_j$ die Komponente von $p^{-1}(U)$, die $y$ enthält.
Dann ist $V \cap V_j$ offene Umgebung von $y$. Dann ist $V \cap V_j$ offene Umgebung von $y$.
@ -529,10 +529,10 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?}
\begin{bemerkung} % Bemerkung 12.3 der Vorlesung \begin{bemerkung} % Bemerkung 12.3 der Vorlesung
Sei $p: Y \rightarrow X$ Überlagerung, $x \in X$. Sei $p: Y \rightarrow X$ Überlagerung, $x \in X$.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{bemenum}
\item $X$ hausdorffsch $\Rightarrow Y$ hausdorffsch \item $X$ hausdorffsch $\Rightarrow Y$ hausdorffsch
\item $p^{-1}(X)$ ist diskret in $Y$ \item $p^{-1}(X)$ ist diskret in $Y$
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
@ -578,7 +578,7 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis} \begin{beweis}
Sei $U$ Umgebung von $x_1$ wie in Definition~\ref{def:12.1}, $x \in U$. Sei $U$ Umgebung von $x_1$ wie in \cref{def:12.1}, $x \in U$.
Dann enthält jedes $V_j, j \in I_X$ genau ein Element von Dann enthält jedes $V_j, j \in I_X$ genau ein Element von
$p^{-1}(x)$ $p^{-1}(x)$
@ -595,7 +595,7 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?}
\textbf{Liftung} von $f$, wenn $p \circ \tilde{f} = f$ ist. \textbf{Liftung} von $f$, wenn $p \circ \tilde{f} = f$ ist.
\end{definition} \end{definition}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\resizebox{0.95\linewidth}{!}{\input{figures/liftung-torus-r.tex}} \resizebox{0.95\linewidth}{!}{\input{figures/liftung-torus-r.tex}}
\caption{Beim Liften eines Weges bleiben geschlossene Wege im allgemeinen nicht geschlossen} \caption{Beim Liften eines Weges bleiben geschlossene Wege im allgemeinen nicht geschlossen}
@ -609,7 +609,7 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?}
$\exists z_0 \in Z: f_0(z) = f_1(z) \Rightarrow f_0 = f_1$ $\exists z_0 \in Z: f_0(z) = f_1(z) \Rightarrow f_0 = f_1$
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/commutative-diagram-2.tex} \input{figures/commutative-diagram-2.tex}
\caption{Situation aus \cref{kor:12.5}} \caption{Situation aus \cref{kor:12.5}}
@ -621,7 +621,7 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?}
\underline{Z.~Z.}: $T$ ist offen und $Z \setminus T$ ist auch offen. \underline{Z.~Z.}: $T$ ist offen und $Z \setminus T$ ist auch offen.
Sei $z \in T, x = f(z), U$ Umgebung von $x$ wie in Definition~\ref{def:12.1}, Sei $z \in T, x = f(z), U$ Umgebung von $x$ wie in \cref{def:12.1},
$V$ die Komponente von $p^{-1}(U)$, die $y:=f_0(z) = f_1(z)$.\todo{deutsch?} $V$ die Komponente von $p^{-1}(U)$, die $y:=f_0(z) = f_1(z)$.\todo{deutsch?}
Sei $q:U \rightarrow V$ die Umkehrabbildung zu $p|_V$. Sei $q:U \rightarrow V$ die Umkehrabbildung zu $p|_V$.
@ -648,10 +648,10 @@ Haben wir Häufungspunkt definiert?}
\begin{beweis} \begin{beweis}
Existenz: Siehe \Cref{fig:satz-12.6}. Existenz: Siehe \Cref{fig:satz-12.6}.
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\includegraphics[width=0.6\linewidth, keepaspectratio]{figures/todo/skizze-1.jpg} \includegraphics[width=0.6\linewidth, keepaspectratio]{figures/todo/skizze-1.jpg}
\caption{Skizze für den Beweis von Satz~\ref{thm:ueberlagerung-weg-satz-12.6}} \caption{Skizze für den Beweis von \cref{thm:ueberlagerung-weg-satz-12.6}}
\label{fig:satz-12.6} \label{fig:satz-12.6}
\end{figure} \end{figure}
\end{beweis} \end{beweis}
@ -709,10 +709,10 @@ $p|V_j: V_j \rightarrow U$ Homöomorphismus.
\begin{bemerkung}%In Vorlesung: "Folgerung 12.8" \begin{bemerkung}%In Vorlesung: "Folgerung 12.8"
Sei $p: Y \rightarrow X$ eine Überlagerung, $x_0 \in X, y_0 \in p^{-1}(x_0)$ Sei $p: Y \rightarrow X$ eine Überlagerung, $x_0 \in X, y_0 \in p^{-1}(x_0)$
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{bemenum}
\item $p_1: \pi_1(Y, y_0) \rightarrow \pi_1(X, x_0)$ ist injektiv\label{kor:12.8a} \item $p_1: \pi_1(Y, y_0) \rightarrow \pi_1(X, x_0)$ ist injektiv\label{kor:12.8a}
\item $[\pi_1(X, x_0): p_* (\pi_1(Y, y_0))] = \deg(p)$\label{kor:12.8b} \item $[\pi_1(X, x_0): p_* (\pi_1(Y, y_0))] = \deg(p)$\label{kor:12.8b}
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
@ -720,7 +720,7 @@ $p|V_j: V_j \rightarrow U$ Homöomorphismus.
\item Sei $\tilde{\gamma}$ ein Weg in $Y$ um $y_0$ und \item Sei $\tilde{\gamma}$ ein Weg in $Y$ um $y_0$ und
$p_* ([\tilde{\gamma}]) = e$, also $p \circ \tilde{\gamma} \sim \gamma_{x_0}$ $p_* ([\tilde{\gamma}]) = e$, also $p \circ \tilde{\gamma} \sim \gamma_{x_0}$
Nach Proposition~\ref{proposition:12.7} ist dann Nach \cref{proposition:12.7} ist dann
$\tilde{\gamma}$ homotop zum Lift des konstanten Wegs $\tilde{\gamma}$ homotop zum Lift des konstanten Wegs
$\gamma_{x_0}$ mit Anfangspunkt $y_0$, also zu $\gamma_{x_0}$ mit Anfangspunkt $y_0$, also zu
$\gamma_{y_0} \Rightarrow [\tilde{\gamma}] = e$ $\gamma_{y_0} \Rightarrow [\tilde{\gamma}] = e$
@ -754,8 +754,8 @@ $p|V_j: V_j \rightarrow U$ Homöomorphismus.
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis} \begin{beweis}
Wegen Folgerung~\ref{kor:12.8a} ist auch $Y$ einfach zusammenhängend Wegen \cref{kor:12.8a} ist auch $Y$ einfach zusammenhängend
und wegen Folgerung~\ref{kor:12.8b} ist $\deg(p)=1$, $p$ ist also und wegen \cref{kor:12.8b} ist $\deg(p)=1$, $p$ ist also
bijektiv. bijektiv.
Nach \todo{Was ist das?}{12.2} ist $p$ offen $\Rightarrow p^{-1}$ Nach \todo{Was ist das?}{12.2} ist $p$ offen $\Rightarrow p^{-1}$
@ -806,7 +806,7 @@ $p|V_j: V_j \rightarrow U$ Homöomorphismus.
$\xRightarrow{q \text{ offen}} q(W)$ ist offene Umgebung von $p(z) \cdot d(\tilde{p}(z))$. $\xRightarrow{q \text{ offen}} q(W)$ ist offene Umgebung von $p(z) \cdot d(\tilde{p}(z))$.
Sei $U \subseteq q(W)$ offen wie in Definition~\ref{def:12.1} und Sei $U \subseteq q(W)$ offen wie in \cref{def:12.1} und
$V \subseteq q^{-1}(U)$ die \todo{Was?}{Komp.} die $\tilde{p}(z)$ $V \subseteq q^{-1}(U)$ die \todo{Was?}{Komp.} die $\tilde{p}(z)$
enthält. enthält.
@ -836,7 +836,7 @@ $p|V_j: V_j \rightarrow U$ Homöomorphismus.
$p(\tilde{x_0}) = x_0$ und $p(\tilde{x_0}) = x_0$ und
$\tilde{y_0} \in q^{-1}(x_0) \subseteq \tilde{Y}$. $\tilde{y_0} \in q^{-1}(x_0) \subseteq \tilde{Y}$.
Nach Satz~\ref{thm:12.11} gibt es genau eine Überlagerung Nach \cref{thm:12.11} gibt es genau eine Überlagerung
\[f:\tilde{X} \rightarrow \tilde{Y} \text{ mit } f(x_0) = \tilde{Y_0} \text{ und } q \circ f = p\] \[f:\tilde{X} \rightarrow \tilde{Y} \text{ mit } f(x_0) = \tilde{Y_0} \text{ und } q \circ f = p\]
und genau eine Überlagerung und genau eine Überlagerung
\[g: \tilde{Y} \rightarrow \tilde{X} \text{ mit } g(\tilde{y_0}) = \tilde{x_0} \text{ und } p \circ g = q\] \[g: \tilde{Y} \rightarrow \tilde{X} \text{ mit } g(\tilde{y_0}) = \tilde{x_0} \text{ und } p \circ g = q\]
@ -887,7 +887,7 @@ der folgende Satz:
\underline{Annahme}: $[\tilde{\gamma}] \neq e$ \underline{Annahme}: $[\tilde{\gamma}] \neq e$
Mit Folgerung~\ref{kor:12.8a} folgt dann: $[\gamma] \neq e$. Mit \cref{kor:12.8a} folgt dann: $[\gamma] \neq e$.
Dann ist der Lift von $\gamma$ nach $\tilde{x}$ mit Anfangspunkt Dann ist der Lift von $\gamma$ nach $\tilde{x}$ mit Anfangspunkt
$\tilde{x_0}$ ein Weg von $\tilde{x_0}$ nach $(x_0, [\gamma])$. $\tilde{x_0}$ ein Weg von $\tilde{x_0}$ nach $(x_0, [\gamma])$.
@ -905,7 +905,7 @@ der folgende Satz:
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung}%In Vorlesung:12.14 \begin{bemerkung}%In Vorlesung:12.14
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\theplaindefinition.\alph*] \begin{bemenum}
\item Die Decktransformationen von $p$ bilden eine Gruppe, \item Die Decktransformationen von $p$ bilden eine Gruppe,
die sog. \textbf{Decktransformationsgruppe}\xindex{Decktransformationsgruppe} die sog. \textbf{Decktransformationsgruppe}\xindex{Decktransformationsgruppe}
$\Deck(p) = \Deck(Y/X) = \Deck(Y \rightarrow X)$ $\Deck(p) = \Deck(Y/X) = \Deck(Y \rightarrow X)$
@ -915,7 +915,7 @@ der folgende Satz:
\item Ist $p$ eine reguläre Decktransformation, dann gilt: \item Ist $p$ eine reguläre Decktransformation, dann gilt:
$\forall x \in X: \Deck(Y/X)$ operiert transitiv $\forall x \in X: \Deck(Y/X)$ operiert transitiv
auf der Menge der Urbilder $p^{-1}(x)$. auf der Menge der Urbilder $p^{-1}(x)$.
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
@ -935,7 +935,7 @@ der folgende Satz:
$\Delta \subseteq Y \times Y$ unter der stetigen $\Delta \subseteq Y \times Y$ unter der stetigen
Abbildung $y \mapsto (f(y),y)$. Außerdem ist $\Fix(f)$ Abbildung $y \mapsto (f(y),y)$. Außerdem ist $\Fix(f)$
offen, denn ist $y \in \Fix(f)$, so sei $U$ eine offen, denn ist $y \in \Fix(f)$, so sei $U$ eine
Umgebung von $p(y) \in X$ wie in Definition~\ref{def:12.1} Umgebung von $p(y) \in X$ wie in \cref{def:12.1}
und $U \subseteq p^{-1}(U)$ die Komponente, die $y$ und $U \subseteq p^{-1}(U)$ die Komponente, die $y$
enthält; also $p:V \rightarrow U$ ein Homöomorphismus. enthält; also $p:V \rightarrow U$ ein Homöomorphismus.
Dann ist $W := f^{-1}(V) \cap V$ offene Umgebung von $y$. Dann ist $W := f^{-1}(V) \cap V$ offene Umgebung von $y$.
@ -952,16 +952,16 @@ der folgende Satz:
Zu $i \in \Set{0, \dots, d-1}$ gibt es höchstens ein Zu $i \in \Set{0, \dots, d-1}$ gibt es höchstens ein
$f \in \Deck(Y/X)$ mit $f(y_0) = y_1$, denn ist $f \in \Deck(Y/X)$ mit $f(y_0) = y_1$, denn ist
$f(y_0) = g(y_0)$, so ist \todo{Was steht hier?}{$(g^{-1} - f) y_0 = y_0$}, $f(y_0) = g(y_0)$, so ist \todo{Was steht hier?}{$(g^{-1} - f) y_0 = y_0$},
also nach \ref{kor:12.14c} $g^{-1} \circ f = \id_Y$. also nach \cref{kor:12.14c} $g^{-1} \circ f = \id_Y$.
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)] \begin{bspenum}
\item $p: \mdr \rightarrow S^1: \Deck(\mdr / S^1) = \Set{t \mapsto t + n | n \in \mdz} \cong \mdz$ \item $p: \mdr \rightarrow S^1: \Deck(\mdr / S^1) = \Set{t \mapsto t + n | n \in \mdz} \cong \mdz$
\item $p: \mdr^2 \rightarrow T^2: \Deck(\mdr^2 / T^2) \cong \mdz \times \mdz = \mdz^2$ \item $p: \mdr^2 \rightarrow T^2: \Deck(\mdr^2 / T^2) \cong \mdz \times \mdz = \mdz^2$
\item $p: S^n \rightarrow \praum^n(\mdr): \Deck(g^n / \praum^n(\mdr)) = \Set{x \mapsto \pm x} \cong \mdz / 2 \mdz$ \item $p: S^n \rightarrow \praum^n(\mdr): \Deck(g^n / \praum^n(\mdr)) = \Set{x \mapsto \pm x} \cong \mdz / 2 \mdz$
\end{enumerate} \end{bspenum}
\end{beispiel} \end{beispiel}
Nun werden wir eine Verbindung zwischen der Decktransformationsgruppe Nun werden wir eine Verbindung zwischen der Decktransformationsgruppe
@ -985,8 +985,8 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
$f, g \in \Deck(\tilde{X}/ X) \Rightarrow \gamma_{g \circ f} = \gamma_g * g(\gamma_f)$ $f, g \in \Deck(\tilde{X}/ X) \Rightarrow \gamma_{g \circ f} = \gamma_g * g(\gamma_f)$
$\Rightarrow p(\gamma_{g \circ f}) = p(\gamma_g) * \underbrace{(p \circ g)}_{=p} (\gamma_f) = \rho(g) \neq \rho(f)$ $\Rightarrow p(\gamma_{g \circ f}) = p(\gamma_g) * \underbrace{(p \circ g)}_{=p} (\gamma_f) = \rho(g) \neq \rho(f)$
\item \underline{$\rho$ ist injektiv}: $\rho(f) = e \Rightarrow p (\gamma_f) \sim \gamma_{x_0}$ \item \underline{$\rho$ ist injektiv}: $\rho(f) = e \Rightarrow p (\gamma_f) \sim \gamma_{x_0}$
$\xRightarrow{\ref{thm:ueberlagerung-weg-satz-12.6}} \gamma_f \sim \gamma_{\tilde{x_0}}$ $\xRightarrow{\cref{thm:ueberlagerung-weg-satz-12.6}} \gamma_f \sim \gamma_{\tilde{x_0}}$
$\Rightarrow f(x_0) = \tilde{x_0} \xRightarrow{\ref{kor:12.14c}} f = \id_{\tilde{x}}$. $\Rightarrow f(x_0) = \tilde{x_0} \xRightarrow{\text{Bem. }\cref{kor:12.14c}} f = \id_{\tilde{x}}$.
\item \underline{$\rho$ ist surjektiv}: Sei $[\gamma] \in \pi_1(X, x_0)$, \item \underline{$\rho$ ist surjektiv}: Sei $[\gamma] \in \pi_1(X, x_0)$,
$\tilde{\gamma}$ Lift von $\gamma$ nach $\tilde{x}$ mit $\tilde{\gamma}$ Lift von $\gamma$ nach $\tilde{x}$ mit
Anfangspunkt $\tilde{x_0}$. Der Endpunkt von $\tilde{\gamma}$ Anfangspunkt $\tilde{x_0}$. Der Endpunkt von $\tilde{\gamma}$
@ -994,7 +994,7 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
\underline{$p$ ist reguläre Überlagerung}: Seien \underline{$p$ ist reguläre Überlagerung}: Seien
$\tilde{x_0}, \tilde{x_1} \in \tilde{X}$ mit $\tilde{x_0}, \tilde{x_1} \in \tilde{X}$ mit
$p(\tilde{x_0}) = p(\tilde{x_1})$. Nach Satz~\ref{thm:12.11} $p(\tilde{x_0}) = p(\tilde{x_1})$. Nach \cref{thm:12.11}
gibt es genau eine Überlagerung $\tilde{p}: \tilde{X} \rightarrow X$ gibt es genau eine Überlagerung $\tilde{p}: \tilde{X} \rightarrow X$
mit $p=p \circ \tilde{p}$ und $\tilde{p}(\tilde{x_0}) = \tilde{x_1}$. mit $p=p \circ \tilde{p}$ und $\tilde{p}(\tilde{x_0}) = \tilde{x_1}$.
Somit ist $\tilde{p}$ eine Decktransformation und damit Somit ist $\tilde{p}$ eine Decktransformation und damit
@ -1023,9 +1023,9 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
\[(\cos(2 \pi g(0)), \sin(2 \pi g(0))) = (p \circ g)(0) = p(0) = (1,0)\] \[(\cos(2 \pi g(0)), \sin(2 \pi g(0))) = (p \circ g)(0) = p(0) = (1,0)\]
Es existiert $n \in \mdz$ mit $g(0) = n$. Da auch $f_n(0) = 0 + n = n$ Es existiert $n \in \mdz$ mit $g(0) = n$. Da auch $f_n(0) = 0 + n = n$
gilt, folgt mit Folgerung~\ref{kor:12.14c} $g = f_n$. Damit folgt: gilt, folgt mit \cref{kor:12.14c} $g = f_n$. Damit folgt:
\[\Deck(\mdr/S^1) = \Set{f_n | n \in \mdz} \cong \mdz\] \[\Deck(\mdr/S^1) = \Set{f_n | n \in \mdz} \cong \mdz\]
Nach Satz~\ref{thm:12.15} also $\pi_1(S^1) \cong \Deck(\mdr/S^1) \cong \mdz$ Nach \cref{thm:12.15} also $\pi_1(S^1) \cong \Deck(\mdr/S^1) \cong \mdz$
\end{beispiel} \end{beispiel}
\index{Ueberlagerung@""Uberlagerung|)} \index{Ueberlagerung@""Uberlagerung|)}
@ -1042,10 +1042,10 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
\[ \circ: G \times X \rightarrow X,\;\;\; (g,x) \mapsto g \cdot x,\] \[ \circ: G \times X \rightarrow X,\;\;\; (g,x) \mapsto g \cdot x,\]
für die gilt: für die gilt:
\begin{enumerate}[label=(\roman*),ref=\theplaindefinition.\roman*] \begin{defenum}
\item $1_G \circ x = x \;\;\; \forall x \in X$\label{def:gruppenoperation.1} \item $1_G \circ x = x \;\;\; \forall x \in X$\label{def:gruppenoperation.1}
\item $(g \cdot h) \circ x = g \circ (h \circ x) \;\;\; \forall g,h \in G \forall x \in X$\label{def:gruppenoperation.2} \item $(g \cdot h) \circ x = g \circ (h \circ x) \;\;\; \forall g,h \in G \forall x \in X$\label{def:gruppenoperation.2}
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{beispiel} \begin{beispiel}
@ -1068,7 +1068,7 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
Sei $G$ eine Gruppe, $X$ ein topologischer Raum und Sei $G$ eine Gruppe, $X$ ein topologischer Raum und
$\circ: G \times X \rightarrow X$ eine Gruppenoperation. $\circ: G \times X \rightarrow X$ eine Gruppenoperation.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item $G$ operiert durch Homomorphismen, wenn für jedes $g \in G$ \item $G$ operiert durch Homomorphismen, wenn für jedes $g \in G$
die Abbildung die Abbildung
\[m_g: X \rightarrow X, x \mapsto g \cdot X\] \[m_g: X \rightarrow X, x \mapsto g \cdot X\]
@ -1076,7 +1076,7 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
\item Ist $G$ eine topologische Gruppe, so heißt die Gruppenoperation $\circ$ \item Ist $G$ eine topologische Gruppe, so heißt die Gruppenoperation $\circ$
\textbf{stetig}\xindex{Gruppenoperation!stetige}, wenn \textbf{stetig}\xindex{Gruppenoperation!stetige}, wenn
$\circ: G \times X \rightarrow X$ stetig ist. $\circ: G \times X \rightarrow X$ stetig ist.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{bemerkung}%In Vorlesung: Bemerkung 13.2 \begin{bemerkung}%In Vorlesung: Bemerkung 13.2
@ -1090,9 +1090,9 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
(m_{g^{-1}} \circ m_g)(x) &= m_{g^{-1}} (m_g (x))\\ (m_{g^{-1}} \circ m_g)(x) &= m_{g^{-1}} (m_g (x))\\
&= m_{g^{-1}} (g \circ x)\\ &= m_{g^{-1}} (g \circ x)\\
&= g^{-1} \circ (g \circ x)\\ &= g^{-1} \circ (g \circ x)\\
&\stackrel{\ref{def:gruppenoperation.2}}{=} (g^{-1} \cdot g) \circ x\\ &\overset{\mathclap{\cref{def:gruppenoperation.2}}}{=} (g^{-1} \cdot g) \circ x\\
&= 1_G \circ x\\ &= 1_G \circ x\\
&\stackrel{\ref{def:gruppenoperation.1}}{=} x &\overset{\mathclap{\cref{def:gruppenoperation.1}}}{=} x
\end{align*} \end{align*}
\end{beweis} \end{beweis}
@ -1103,13 +1103,13 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
\begin{bemerkung}\label{kor:13.3}%In Vorlesung: Bemerkung 13.3 \begin{bemerkung}\label{kor:13.3}%In Vorlesung: Bemerkung 13.3
Sei $G$ eine Gruppe und $X$ eine Menge. Sei $G$ eine Gruppe und $X$ eine Menge.
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{bemenum}
\item Die Gruppenoperation von $G$ auf $X$ entsprechen bijektiv \item Die Gruppenoperation von $G$ auf $X$ entsprechen bijektiv
den Gruppenhomomorphismen $\varrho: G \rightarrow \Perm(X) = \Sym(X) = \Set{f: X \rightarrow X | f \text{ ist bijektiv}}$ den Gruppenhomomorphismen $\varrho: G \rightarrow \Perm(X) = \Sym(X) = \Set{f: X \rightarrow X | f \text{ ist bijektiv}}$
\item Ist $X$ ein topologischer Raum, so entsprechen dabei \item Ist $X$ ein topologischer Raum, so entsprechen dabei
die Gruppenoperationen durch Homöomorphismus den Gruppenhomomorphismen die Gruppenoperationen durch Homöomorphismus den Gruppenhomomorphismen
$G \rightarrow \Homoo(X)$ $G \rightarrow \Homoo(X)$
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis} \begin{beweis}
@ -1123,16 +1123,16 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
Umgekehrt: Sei $\varrho: G \rightarrow \Perm(X)$ Gruppenhomomorphismus. Definiere $\circ: G \times X \rightarrow X$ durch $g \circ x = \varrho (g)(x)$. Umgekehrt: Sei $\varrho: G \rightarrow \Perm(X)$ Gruppenhomomorphismus. Definiere $\circ: G \times X \rightarrow X$ durch $g \circ x = \varrho (g)(x)$.
z.~Z. \ref{def:gruppenoperation.2}: z.~Z. \cref{def:gruppenoperation.2}:
\begin{align*} \begin{align*}
g_1 \circ (g_2 \circ x) &= \varrho (g_1) (g_2 \circ x)\\ g_1 \circ (g_2 \circ x) &= \varrho (g_1) (g_2 \circ x)\\
&= \varrho(g_1) (\varrho(g_2)(x))\\ &= \varrho(g_1) (\varrho(g_2)(x))\\
&= (\varrho(g_1) \circ \varrho(g_2))(x)\\ &= (\varrho(g_1) \circ \varrho(g_2))(x)\\
&\stackrel{\varrho \text {ist Hom.}}{=} \varrho(g_1 \cdot g_2) (x)\\ &\overset{\varrho \text {ist Hom.}}{=} \varrho(g_1 \cdot g_2) (x)\\
&= (g_1 \cdot g_2) \circ x &= (g_1 \cdot g_2) \circ x
\end{align*} \end{align*}
z.~Z. \ref{def:gruppenoperation.1}: z.~Z. \cref{def:gruppenoperation.1}:
$1_G \cdot x = \varrho(1_G)(x) = \id_X(x) = x$, weil $\varrho$ Homomorphismus ist. $1_G \cdot x = \varrho(1_G)(x) = \id_X(x) = x$, weil $\varrho$ Homomorphismus ist.
\end{beweis} \end{beweis}
@ -1169,7 +1169,7 @@ und der Fundamentalgruppe herstellen:
\textbf{Erinnerung}:% In Vorlesung: Erinnerung 13.5 \textbf{Erinnerung}:% In Vorlesung: Erinnerung 13.5
Die Konstruktion aus \cref{kor:13.3} induziert zu der Gruppenoperation Die Konstruktion aus \cref{kor:13.3} induziert zu der Gruppenoperation
$\pi_1(X, x_0)$ aus \cref{bsp:13.4} einen Gruppenhomomorphismus $\pi_1(X, x_0)$ aus \cref{bsp:13.4} einen Gruppenhomomorphismus
$\varrho: \pi_1(X, x_0) \rightarrow \Homoo(X)$. Nach Satz~\ref{thm:12.15} $\varrho: \pi_1(X, x_0) \rightarrow \Homoo(X)$. Nach \cref{thm:12.15}
ist \begin{align*}\varrho(\pi_1(X, x_0)) &= \Deck(\tilde{X} / X)\\ ist \begin{align*}\varrho(\pi_1(X, x_0)) &= \Deck(\tilde{X} / X)\\
&= \Set{f: \tilde{X} \rightarrow \tilde{X} \text{ Homöomorphismus} | p \circ f = p} &= \Set{f: \tilde{X} \rightarrow \tilde{X} \text{ Homöomorphismus} | p \circ f = p}
\end{align*} \end{align*}

View file

@ -11,10 +11,10 @@
Winkel. Winkel.
Zeigen Sie: Zeigen Sie:
\begin{enumerate}[label=(\alph*)] \begin{aufgabeenum}
\item Die beiden Nebenwinkel von $\angle PQR$ sind gleich. \item Die beiden Nebenwinkel von $\angle PQR$ sind gleich.
\item Der Winkel $\angle PQR$ ist gleich seinem Scheitelwinkel. \item Der Winkel $\angle PQR$ ist gleich seinem Scheitelwinkel.
\end{enumerate} \end{aufgabeenum}
\end{aufgabe} \end{aufgabe}
\begin{aufgabe}\label{ub11:aufg3} \begin{aufgabe}\label{ub11:aufg3}
@ -23,7 +23,7 @@
definiert durch $d(P, Y) := \inf{d(P, y) | y \in Y}$. definiert durch $d(P, Y) := \inf{d(P, y) | y \in Y}$.
Zeigen Sie: Zeigen Sie:
\begin{enumerate}[label=(\alph*),ref=\theenumi{} (\alph*)] \begin{aufgabeenum}
\item Ist $\triangle ABC$ ein Dreieck, in dem die Seiten \item Ist $\triangle ABC$ ein Dreieck, in dem die Seiten
$\overline{AB}$ und $\overline{AC}$ kongruent sind, so $\overline{AB}$ und $\overline{AC}$ kongruent sind, so
sind die Winkel $\angle ABC$ und $\angle BCA$ gleich. sind die Winkel $\angle ABC$ und $\angle BCA$ gleich.
@ -35,7 +35,7 @@
$g$ im rechten Winkel schneidet. Diese Grade heißt $g$ im rechten Winkel schneidet. Diese Grade heißt
\textit{Lot}\xindex{Lot} von $P$ auf $g$ und der \textit{Lot}\xindex{Lot} von $P$ auf $g$ und der
Schnittpunkt des Lots mit $g$ heißt \textit{Lotfußpunkt}\xindex{Lotfußpunkt}. Schnittpunkt des Lots mit $g$ heißt \textit{Lotfußpunkt}\xindex{Lotfußpunkt}.
\end{enumerate} \end{aufgabeenum}
\end{aufgabe} \end{aufgabe}
\begin{aufgabe}\label{ub-tut-24:a1} \begin{aufgabe}\label{ub-tut-24:a1}

View file

@ -71,7 +71,7 @@ aufgestellt.
\end{definition} \end{definition}
\begin{definition} \begin{definition}
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{defenum}
\item $P, Q, R$ liegen \textbf{kollinear}\xindex{kollinear}, \item $P, Q, R$ liegen \textbf{kollinear}\xindex{kollinear},
wenn es $g \in G$ gibt mit $\Set{P, Q, R} \subseteq g$. wenn es $g \in G$ gibt mit $\Set{P, Q, R} \subseteq g$.
\item $Q$ \textbf{liegt zwischen}\xindex{liegt zwischen} $P$ \item $Q$ \textbf{liegt zwischen}\xindex{liegt zwischen} $P$
@ -80,7 +80,7 @@ aufgestellt.
\item \textbf{Halbgeraden}\xindex{Halbgerade}:\\ \item \textbf{Halbgeraden}\xindex{Halbgerade}:\\
$PR^+ := \Set{Q \in X | Q \text{ liegt zwischen } P \text{ und } R \text{ oder } R \text{ liegt zwischen } P \text{ und } Q}$\\ $PR^+ := \Set{Q \in X | Q \text{ liegt zwischen } P \text{ und } R \text{ oder } R \text{ liegt zwischen } P \text{ und } Q}$\\
$PR^- := \Set{Q \in X | P \text{ liegt zwischen } Q \text{ und } R}$\\ $PR^- := \Set{Q \in X | P \text{ liegt zwischen } Q \text{ und } R}$\\
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{figure}[htp] \begin{figure}[htp]
@ -91,10 +91,10 @@ aufgestellt.
\end{figure} \end{figure}
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
\begin{enumerate}[label=(\roman*)] \begin{bemenum}
\item $PR^+ \cup PR^- = PR$ \item $PR^+ \cup PR^- = PR$
\item $PR^+ \cap PR^- = \Set{P}$ \item $PR^+ \cap PR^- = \Set{P}$
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
@ -266,12 +266,12 @@ schneiden sich.
\item $B$ liegt zwischen $P$ und $C$. \item $B$ liegt zwischen $P$ und $C$.
$d(P,A) + d(A, C) > d(P,C) = d(P,B) + d(B,c) = d(P,A) + d(B,C)$ $d(P,A) + d(A, C) > d(P,C) = d(P,B) + d(B,c) = d(P,A) + d(B,C)$
$\Rightarrow d(A,c) > d(B,C) \Rightarrow$ Widerspruch zu \ref{enum:komischer-beweis-i} $\Rightarrow d(A,c) > d(B,C) \Rightarrow$ Widerspruch zu \cref{enum:komischer-beweis-i}
\item $C$ liegt zwischen $P$ und $B$ \item $C$ liegt zwischen $P$ und $B$
$d(P,C) + d(C,A) > d(P,A) = d(P,B) = d(P,C) + d(C, B)$\\ $d(P,C) + d(C,A) > d(P,A) = d(P,B) = d(P,C) + d(C, B)$\\
$\Rightarrow d(C, A) > d(C, B)$\\ $\Rightarrow d(C, A) > d(C, B)$\\
$\Rightarrow$ Widerspruch zu \ref{enum:komischer-beweis-i} $\Rightarrow$ Widerspruch zu \cref{enum:komischer-beweis-i}
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{enumerate} \end{enumerate}
@ -438,7 +438,7 @@ schneiden sich.
\end{figure} \end{figure}
\begin{definition}\label{def:14.8}%In Vorlesung: 14.8 \begin{definition}\label{def:14.8}%In Vorlesung: 14.8
\begin{enumerate}[label=\alph*),ref=\alph*] \begin{defenum}
\item \label{def:14.8a} Ein \textbf{Winkel}\xindex{Winkel} ist ein Punkt $P \in X$ \item \label{def:14.8a} Ein \textbf{Winkel}\xindex{Winkel} ist ein Punkt $P \in X$
zusammen mit $2$ Halbgeraden mit Anfangspunkt $P$.\\ zusammen mit $2$ Halbgeraden mit Anfangspunkt $P$.\\
Man schreibt: $\angle R_1 P R_2$ bzw. $\angle R_2 P R_1$\footnote{Für dieses Skript gilt: $\angle R_1 P R_2 = \angle R_2 P R_1$. Also sind insbesondere alle Winkel $ \leq 180^\circ$.} Man schreibt: $\angle R_1 P R_2$ bzw. $\angle R_2 P R_1$\footnote{Für dieses Skript gilt: $\angle R_1 P R_2 = \angle R_2 P R_1$. Also sind insbesondere alle Winkel $ \leq 180^\circ$.}
@ -452,7 +452,7 @@ schneiden sich.
bzgl. $PR_2$ wie $R_1$ bzgl. $PR_2$ wie $R_1$
\item \label{def:14.8d} Im Dreieck $\triangle PQR$ gibt es Innenwinkel und \item \label{def:14.8d} Im Dreieck $\triangle PQR$ gibt es Innenwinkel und
Außenwinkel. Außenwinkel.
\end{enumerate} \end{defenum}
\end{definition} \end{definition}
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
@ -580,7 +580,7 @@ Sei im Folgenden \enquote{IWS} die \enquote{Innenwinkelsumme}.
gleich $\pi$. gleich $\pi$.
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/triangle-2.tex} \input{figures/triangle-2.tex}
\caption{Situation aus \cref{bem:14.12}} \caption{Situation aus \cref{bem:14.12}}
@ -604,10 +604,10 @@ Sei im Folgenden \enquote{IWS} die \enquote{Innenwinkelsumme}.
In ähnlichen Dreiecken sind Verhältnisse entsprechender Seiten gleich. In ähnlichen Dreiecken sind Verhältnisse entsprechender Seiten gleich.
\end{satz} \end{satz}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/todo.tex} \input{figures/hyberbolische-geometrie-2.tex}
\caption{Bild 2} \caption{Strahlensatz}
\label{fig:bild-2} \label{fig:bild-2}
\end{figure} \end{figure}
@ -615,7 +615,7 @@ Sei im Folgenden \enquote{IWS} die \enquote{Innenwinkelsumme}.
TODO TODO
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/triangle-similar.tex} \input{figures/triangle-similar.tex}
\caption{Die Dreiecke $\triangle ABC$ und $\triangle AB'C'$ sind ähnlich.} \caption{Die Dreiecke $\triangle ABC$ und $\triangle AB'C'$ sind ähnlich.}
@ -645,7 +645,7 @@ Sei im Folgenden \enquote{IWS} die \enquote{Innenwinkelsumme}.
Der Flächeninhalt eines Dreiecks ist $\nicefrac{1}{2} \cdot \text{Grundseite} \cdot \text{Höhe}$. Der Flächeninhalt eines Dreiecks ist $\nicefrac{1}{2} \cdot \text{Grundseite} \cdot \text{Höhe}$.
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/todo.tex} \input{figures/todo.tex}
\caption{Flächenberechnung im Dreiecks} \caption{Flächenberechnung im Dreiecks}
@ -654,7 +654,7 @@ Der Flächeninhalt eines Dreiecks ist $\nicefrac{1}{2} \cdot \text{Grundseite} \
\underline{Zu zeigen:} Unabhängigkeit von der gewählten Grundseite. \underline{Zu zeigen:} Unabhängigkeit von der gewählten Grundseite.
\begin{figure} \begin{figure}[htp]
\centering \centering
\input{figures/triangle-3.tex} \input{figures/triangle-3.tex}
\caption{$\triangle ABL_a$ und $\triangle C{L_C}B$ sind ähnlich, weil $\IWS = \pi$} \caption{$\triangle ABL_a$ und $\triangle C{L_C}B$ sind ähnlich, weil $\IWS = \pi$}
@ -774,15 +774,15 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right
\begin{bemerkung}[Eigenschaften der hyperbolischen Geraden] \begin{bemerkung}[Eigenschaften der hyperbolischen Geraden]
Die hyperbolischen Geraden erfüllen\dots Die hyperbolischen Geraden erfüllen\dots
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{bemenum}
\item \dots die Inzidenzaxiome \ref{axiom:1} \item \dots die Inzidenzaxiome \ref{axiom:1}
\item \dots das Anordnungsaxiom \ref{axiom:3.2} \item \dots das Anordnungsaxiom \ref{axiom:3.2}
\item \dots nicht das Parallelenaxiom \ref{axiom:5} \item \dots nicht das Parallelenaxiom \ref{axiom:5}
\end{enumerate} \end{bemenum}
\end{bemerkung} \end{bemerkung}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{enumerate}[label=\alph*), ref=\theproposition (\alph*)]
\item Offensichtlich sind \ref{axiom:1.3} und \ref{axiom:1.2} \item Offensichtlich sind \ref{axiom:1.3} und \ref{axiom:1.2}
erfüllt. Für \ref{axiom:1.1} gilt:\\ erfüllt. Für \ref{axiom:1.1} gilt:\\
Gegeben $z_1, z_2 \in \mdh$\\ Gegeben $z_1, z_2 \in \mdh$\\
@ -815,7 +815,7 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right
\end{beweis} \end{beweis}
\begin{proposition}%In Vorlesung: Proposition 15.2 \begin{proposition}%In Vorlesung: Proposition 15.2
\begin{enumerate}[label=\alph*)] \begin{propenum}
\item Die Gruppe $\SL_2(\mdr)$ operiert auf $\mdh$ durch \item Die Gruppe $\SL_2(\mdr)$ operiert auf $\mdh$ durch
\[\sigma(z):= \begin{pmatrix}a & b\\c & d\end{pmatrix} \circ z := \frac{az + b}{cz + d}\] \[\sigma(z):= \begin{pmatrix}a & b\\c & d\end{pmatrix} \circ z := \frac{az + b}{cz + d}\]
\item Es ist $\sigma(z) = (-\sigma)(z)$ für alle $\sigma \in \SL_2(\mdr)$ \item Es ist $\sigma(z) = (-\sigma)(z)$ für alle $\sigma \in \SL_2(\mdr)$
@ -831,8 +831,8 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right
\begin{pmatrix}1 & a\\ 0 & 1\end{pmatrix}, a \in \mdr\;\;\; \begin{pmatrix}1 & a\\ 0 & 1\end{pmatrix}, a \in \mdr\;\;\;
\begin{pmatrix}0 & 1\\-1 & 0\end{pmatrix}\] \begin{pmatrix}0 & 1\\-1 & 0\end{pmatrix}\]
erzeugt erzeugt
\item $\PSL_2(\mdr)$ operiert auf $G$ \item \label{prop:15.2e} $\PSL_2(\mdr)$ operiert auf $G$
\end{enumerate} \end{propenum}
\end{proposition} \end{proposition}
\begin{beweis}\leavevmode \begin{beweis}\leavevmode
@ -862,7 +862,9 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right
\item Es genügt die Aussage für Matrizen aus \cref{prop:15.2d} \item Es genügt die Aussage für Matrizen aus \cref{prop:15.2d}
zu zeigen. zu zeigen.
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item $\sigma = \begin{pmatrix}\lambda & 0\\ 0 & \lambda^{-1}\end{pmatrix}$, also $\sigma(z) = \lambda^2 z$ \item $\sigma = \begin{pmatrix}\lambda & 0\\ 0 & \lambda^{-1}\end{pmatrix}$, also $\sigma(z) = \lambda^2 z$.
Daraus ergeben sich die Situationen, die in \cref{fig:prop15.2.e.fall1.1} und
\cref{fig:prop15.2.e.fall1.2} dargestellt sind.
\begin{figure}[ht] \begin{figure}[ht]
\centering \centering
\subfloat[Fall 1]{ \subfloat[Fall 1]{
@ -871,10 +873,10 @@ $\overset{\text{Strahlensatz}}{\Rightarrow} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \right
}% }%
\subfloat[Fall 2 (Strahlensatz)]{ \subfloat[Fall 2 (Strahlensatz)]{
\resizebox{0.45\linewidth}{!}{\input{figures/hyberbolische-geometrie-2.tex}} \resizebox{0.45\linewidth}{!}{\input{figures/hyberbolische-geometrie-2.tex}}
\label{fig:prop15.2.e.fall1.1} \label{fig:prop15.2.e.fall1.2}
}% }%
\label{fig:prop15.2.e.fall1.0} \label{fig:prop15.2.e.fall1.0}
\caption{TODO} \caption{Beweis von \cref{prop:15.2e} für eine Diagonalmatrix}
\end{figure} \end{figure}
\item Offensichtlich gilt die Aussage für $\sigma = \begin{pmatrix}1 & a\\0 & 1\end{pmatrix}$ \item Offensichtlich gilt die Aussage für $\sigma = \begin{pmatrix}1 & a\\0 & 1\end{pmatrix}$
\item Sei nun $\sigma = \begin{pmatrix}0 & 1\\-1 & 0\end{pmatrix}$, also $\sigma(z) = - \frac{1}{z}$ \item Sei nun $\sigma = \begin{pmatrix}0 & 1\\-1 & 0\end{pmatrix}$, also $\sigma(z) = - \frac{1}{z}$

View file

@ -71,7 +71,7 @@
\begin{beweis} \begin{beweis}
Nach Definition der Produkttopologie bilden Mengen Nach Definition der Produkttopologie bilden Mengen
der Form der Form
\[\prod_{i \in J} U_j \times \prod_{\stackrel{i \in \mdn}{i \notin J}} P_i, \text{ wobei } J \subseteq \mdn \text{ endlich und } U_j \subseteq P_j \text{offen } \forall{j \in J}\] \[\prod_{i \in J} U_j \times \prod_{\overset{i \in \mdn}{i \notin J}} P_i, \text{ wobei } J \subseteq \mdn \text{ endlich und } U_j \subseteq P_j \text{offen } \forall{j \in J}\]
eine Basis der Topologie. Damit sind die offenen eine Basis der Topologie. Damit sind die offenen
Mengen von $P$ Vereinigungen von Mengen der obigen Mengen von $P$ Vereinigungen von Mengen der obigen
Form. $\qed$ Form. $\qed$
@ -102,12 +102,12 @@
\textbf{Bew.:} $\det: \GL_n(\mdr) \rightarrow \mdr \setminus \Set{0}$ \textbf{Bew.:} $\det: \GL_n(\mdr) \rightarrow \mdr \setminus \Set{0}$
ist stetig. Außerdem ist ist stetig. Außerdem ist
$\det(\GL_n(\mdr)) = \mdr \setminus \Set{0}$ nicht $\det(\GL_n(\mdr)) = \mdr \setminus \Set{0}$ nicht
kompakt. $\stackrel{\ref{kor:5.6}}{\Rightarrow}$ kompakt. $\overset{\ref{kor:5.6}}{\Rightarrow}$
$\GL_n(\mdr)$ ist nicht kompakt. $\qed$ $\GL_n(\mdr)$ ist nicht kompakt. $\qed$
\item \textbf{Beh.:} $\SL_1(\mdr)$ ist nicht kompakt, für $n > 1$ ist $\SL_n(\mdr)$ kompakt.\\ \item \textbf{Beh.:} $\SL_1(\mdr)$ ist nicht kompakt, für $n > 1$ ist $\SL_n(\mdr)$ kompakt.\\
\textbf{Bew.:} Für $\SL_1(\mdr)$ gilt: \textbf{Bew.:} Für $\SL_1(\mdr)$ gilt:
$\SL_1(\mdr) = \Set{A \in \mdr^{1 \times 1} | \det A = 1} = \begin{pmatrix}1\end{pmatrix} \cong \Set{1}$. $\SL_1(\mdr) = \Set{A \in \mdr^{1 \times 1} | \det A = 1} = \begin{pmatrix}1\end{pmatrix} \cong \Set{1}$.
$\stackrel{\ref{kor:5.6}}{\Rightarrow} \SL_1(\mdr)$ ist $\overset{\ref{kor:5.6}}{\Rightarrow} \SL_1(\mdr)$ ist
kompakt.\\ kompakt.\\
$\SL_n(\mdr) \subseteq \GL_n(\mdr)$ lässt sich mit einer $\SL_n(\mdr) \subseteq \GL_n(\mdr)$ lässt sich mit einer
@ -120,7 +120,7 @@
\textbf{Bew.:} $\praum(\mdr) \cong S^n/_{x \sim -x}$. \textbf{Bew.:} $\praum(\mdr) \cong S^n/_{x \sim -x}$.
Per Definition der Quotiententopologie ist die Klassenabbildung stetig. Per Definition der Quotiententopologie ist die Klassenabbildung stetig.
Da $S^n$ als abgeschlossene und beschränkte Teilmenge Da $S^n$ als abgeschlossene und beschränkte Teilmenge
des $\mdr^{n+1}$ kompakt ist $\stackrel{\ref{kor:5.6}}{\Rightarrow}$ des $\mdr^{n+1}$ kompakt ist $\overset{\ref{kor:5.6}}{\Rightarrow}$
$\praum(\mdr)$ ist kompakt. $\qed$ $\praum(\mdr)$ ist kompakt. $\qed$
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{solution} \end{solution}

View file

@ -49,6 +49,8 @@ Was noch kommen soll
==================== ====================
1. Alle `TODOS` auflösen 1. Alle `TODOS` auflösen
* "Punkt" suchen
* Checken, ob alle Seitenumbrüche / Bildgrößen stimmen
2. Reviews (Mathematik, LaTeX und Bilder) 2. Reviews (Mathematik, LaTeX und Bilder)
3. A5-Version drucken 3. A5-Version drucken
* In `GeoTopo.tex`... * In `GeoTopo.tex`...

View file

@ -42,9 +42,7 @@
\newframedtheorem{proposition}[satz]{Proposition} \newframedtheorem{proposition}[satz]{Proposition}
\newtheorem{korollar}[satz]{Korollar} \newtheorem{korollar}[satz]{Korollar}
\newtheorem{folgerung}[satz]{Folgerung} \newtheorem{folgerung}[satz]{Folgerung}
\newtheorem{plaindefinition}{Definition} \newtheorem{definition}{Definition}
\newenvironment{definition}{\begin{plaindefinition}}{\end{plaindefinition}}
\newenvironment{definition*}{\begin{plaindefinition*}}{\end{plaindefinition*}}
\newtheorem{beispiel}{Beispiel} \newtheorem{beispiel}{Beispiel}
\newtheorem{bemerkung}{Bemerkung} \newtheorem{bemerkung}{Bemerkung}
\theoremstyle{nonumberplain} \theoremstyle{nonumberplain}
@ -64,6 +62,7 @@
\def\mdq{\ensuremath{\mathbb{Q}}} \def\mdq{\ensuremath{\mathbb{Q}}}
\def\mdz{\ensuremath{\mathbb{Z}}} \def\mdz{\ensuremath{\mathbb{Z}}}
\def\mdn{\ensuremath{\mathbb{N}}} \def\mdn{\ensuremath{\mathbb{N}}}
\def\mdh{\ensuremath{\mathbb{H}}}
\def\gdw{\ensuremath{\Leftrightarrow}} \def\gdw{\ensuremath{\Leftrightarrow}}
\def\atlas{\ensuremath{\mathcal{A}}} \def\atlas{\ensuremath{\mathcal{A}}}
@ -71,6 +70,7 @@
\def\GL{\ensuremath{\mathrm{GL}}} \def\GL{\ensuremath{\mathrm{GL}}}
\def\SL{\ensuremath{\mathrm{SL}}} \def\SL{\ensuremath{\mathrm{SL}}}
\def\PSL{\ensuremath{\mathrm{PSL}}}
\newcommand\mapsfrom{\mathrel{\reflectbox{\ensuremath{\mapsto}}}} \newcommand\mapsfrom{\mathrel{\reflectbox{\ensuremath{\mapsto}}}}
\newcommand\dcup{\mathbin{\dot{\cup}}} \newcommand\dcup{\mathbin{\dot{\cup}}}
\newcommand{\id}{\textnormal{id}} \newcommand{\id}{\textnormal{id}}
@ -84,6 +84,9 @@
\DeclareMathOperator{\Diffeo}{Diffeo} \DeclareMathOperator{\Diffeo}{Diffeo}
\DeclareMathOperator{\conv}{conv} \DeclareMathOperator{\conv}{conv}
\DeclareMathOperator{\IWS}{IWS} \DeclareMathOperator{\IWS}{IWS}
\newcommand{\iu}{{i\mkern1mu}} % imaginary unit
%\DeclareMathOperator{\Re}{Re}
%\DeclareMathOperator{\Im}{Im}
%%%Text %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%Text %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\newcommand\obda{o.~B.~d.~A.\xspace} \newcommand\obda{o.~B.~d.~A.\xspace}
@ -99,7 +102,6 @@
\crefname{korollar}{Korollar}{Korollare} \crefname{korollar}{Korollar}{Korollare}
\crefname{folgerung}{Folgerung}{Folgerungen} \crefname{folgerung}{Folgerung}{Folgerungen}
\crefname{definition}{Definition}{Definitionen} \crefname{definition}{Definition}{Definitionen}
\crefname{plaindefinition}{Definition}{Definitionen}
\crefname{behauptung}{Behauptung}{Behauptungen} \crefname{behauptung}{Behauptung}{Behauptungen}
\crefname{beispiel}{Beispiel}{Beispiele} \crefname{beispiel}{Beispiel}{Beispiele}
\crefname{aufgabe}{Aufgabe}{Aufgaben} \crefname{aufgabe}{Aufgabe}{Aufgaben}

View file

@ -42,9 +42,7 @@
\newframedtheorem{proposition}[satz]{Proposition} \newframedtheorem{proposition}[satz]{Proposition}
\newtheorem{korollar}[satz]{Korollar} \newtheorem{korollar}[satz]{Korollar}
\newtheorem{folgerung}[satz]{Folgerung} \newtheorem{folgerung}[satz]{Folgerung}
\newtheorem{plaindefinition}{Definition} \newtheorem{definition}{Definition}
\newenvironment{definition}{\begin{plaindefinition}}{\end{plaindefinition}}
\newenvironment{definition*}{\begin{plaindefinition*}}{\end{plaindefinition*}}
\newtheorem{beispiel}{Beispiel} \newtheorem{beispiel}{Beispiel}
\newtheorem{bemerkung}{Bemerkung} \newtheorem{bemerkung}{Bemerkung}
\theoremstyle{nonumberplain} \theoremstyle{nonumberplain}
@ -104,10 +102,29 @@
\crefname{korollar}{Korollar}{Korollare} \crefname{korollar}{Korollar}{Korollare}
\crefname{folgerung}{Folgerung}{Folgerungen} \crefname{folgerung}{Folgerung}{Folgerungen}
\crefname{definition}{Definition}{Definitionen} \crefname{definition}{Definition}{Definitionen}
\crefname{plaindefinition}{Definition}{Definitionen}
\crefname{behauptung}{Behauptung}{Behauptungen} \crefname{behauptung}{Behauptung}{Behauptungen}
\crefname{beispiel}{Beispiel}{Beispiele} \crefname{beispiel}{Beispiel}{Beispiele}
\crefname{aufgabe}{Aufgabe}{Aufgaben} \crefname{aufgabe}{Aufgabe}{Aufgaben}
\crefname{bemerkung}{Bemerkung}{Bemerkungen} \crefname{bemerkung}{Bemerkung}{Bemerkungen}
%\let\OldAngle\angle %\let\OldAngle\angle
%\let\angle\sphericalangle %\let\angle\sphericalangle
\newlist{defenum}{enumerate}{1}
\setlist[defenum]{label=\alph*),ref=\textup{\thedefinition.\alph*}}
\crefalias{defenumi}{definition}
\newlist{bemenum}{enumerate}{1}
\setlist[bemenum]{label=\alph*),ref=\textup{\thebemerkung.\alph*}}
\crefalias{bemenumi}{bemerkung}
\newlist{bspenum}{enumerate}{1}
\setlist[bspenum]{label=\arabic*),ref=\textup{\thebeispiel.\arabic*}}
\crefalias{bspenumi}{beispiel}
\newlist{propenum}{enumerate}{1}
\setlist[propenum]{label=\alph*), ref=\textup{\theproposition~(\alph*)}}
\crefalias{propenumi}{proposition}
\newlist{aufgabeenum}{enumerate}{1}
\setlist[aufgabeenum]{label=(\alph*),ref=\textup{\theaufgabe~(\alph*)}}
\crefalias{aufgabeenumi}{aufgabe}