現代微分幾何的入門教材。自從20世紀50年代以來,以「內蘊」和「大范圍」為特點的現代微分幾何為現代數學的研究提供了必不可少的語言、思想和方法。通常認為,關於微分流形的基礎理論和聯絡、黎曼度量等幾何結構的課程是數學研究生必修的基礎課,對於數學研究生學習和理解現代數學有重要意義。課程的主要內容有:張量和外形式、微分流形、切向量場、光滑張量場和外微分式、李群的初步知識、聯絡。
本書在內容取材、概念講解、例題演示、習題選配方面下了很多工夫,使得全書的內容更加精簡,系統更加合理,並且更加適應於微分幾何知識在更大范圍內的普及。本書從微分流形的基本概念着手,強調每一種數學結構引進的目的和功能,使得每一章節的重點突出,讀者也更加容易理解和接受。
特別是在書中講解了多達40道的例題,提供了從理論到習題的范例。本書在介紹了微分流形的基礎理論之后,重點放在聯絡的理論,最后講解了在現代數學中有廣泛應用的Chern示性類,體現了教材內容的先進性。
《微分幾何引論/首都師范大學數學教學系列叢書》可以作為綜合大學、高等師范院校基礎數學專業研究生學習現代微分幾何的教材,也可以作為應用數學、力學和物理學相關專業的學生和教師的參考書。
目錄
緒論
第一章 張量和外形式
1.1向量空間和對偶向量空間
1.1.1 n維向量空間
1.1.2對偶向量空間
1.1.3 Einstein和式約定
1.1.4向量空間及其對偶向量空間的基底變換
1.1.5 向量空間及其對偶向量空間中元素的分量的變換公式
§1.2張量
1.2.1協變張量
1.2.2 1階反變、r階協變的張量
1.2.3 r階反變、s階協變的張量
1.2.4張量的縮並
1.2.5歐氏向量空間
§1.3外形式
1.3.1 r次外形式
1.3.2廣義Kronecker_6記號
1.3.3反對稱化運算
1.3.4外積
1.3.5 r次外形式空間八rV*的基底
1.3.6外多項式
1.3.7線性映射的誘導映射
習題一
第二章 微分流形
§2.1拓撲流形
2.1.1拓撲結構
2.1.2拓撲基
2.1.3連續函數和連續映射
2.1.4幾個拓撲性質
2.1.5 n維拓撲流形
§2.2光滑流形
2.2.1 C∞坐標覆蓋
2.2.2光滑流形的例子
2.2.3光滑函數和光滑映射
§2.3單位分解定理
2.3.1截斷函數
2.3.2局部定義的光滑函數擴充成為大范圍定義的光滑函數
2.3.3若干拓撲概念和引理
2.3.4單位分解定理
習題二
第三章 切向量場
§3.1切空間
3.1.1切向量
3.1.2切空間
3.1.3切空間TpM的基底和維數
3.1.4切空間TpM的自然基底在局部坐標變換時的變換規律
3.1.5余切向量和余切空間
3.1.6切映射
3.1.7光滑映射在一點的秩
3.1.8余切映射
§3.2切向量場
3.2.1切叢
3.2.2 C∞切向量場
3.2.3 C∞切向量場作為作用在光滑函數上的算子
3.2.4 C∞切向量場的Poisson括號積
3.2.5 C∞切向量場Poisson括號積的局部坐標表示
3.2.6在光滑流形之間的光滑映射下相關的光滑切向量場
第四章 光滑張量場和外微分式
第五章 李群的初步知識
第六章 聯絡
附錄
部分習題答案或提示
參考文獻
索引
第一章 張量和外形式
1.1向量空間和對偶向量空間
1.1.1 n維向量空間
1.1.2對偶向量空間
1.1.3 Einstein和式約定
1.1.4向量空間及其對偶向量空間的基底變換
1.1.5 向量空間及其對偶向量空間中元素的分量的變換公式
§1.2張量
1.2.1協變張量
1.2.2 1階反變、r階協變的張量
1.2.3 r階反變、s階協變的張量
1.2.4張量的縮並
1.2.5歐氏向量空間
§1.3外形式
1.3.1 r次外形式
1.3.2廣義Kronecker_6記號
1.3.3反對稱化運算
1.3.4外積
1.3.5 r次外形式空間八rV*的基底
1.3.6外多項式
1.3.7線性映射的誘導映射
習題一
第二章 微分流形
§2.1拓撲流形
2.1.1拓撲結構
2.1.2拓撲基
2.1.3連續函數和連續映射
2.1.4幾個拓撲性質
2.1.5 n維拓撲流形
§2.2光滑流形
2.2.1 C∞坐標覆蓋
2.2.2光滑流形的例子
2.2.3光滑函數和光滑映射
§2.3單位分解定理
2.3.1截斷函數
2.3.2局部定義的光滑函數擴充成為大范圍定義的光滑函數
2.3.3若干拓撲概念和引理
2.3.4單位分解定理
習題二
第三章 切向量場
§3.1切空間
3.1.1切向量
3.1.2切空間
3.1.3切空間TpM的基底和維數
3.1.4切空間TpM的自然基底在局部坐標變換時的變換規律
3.1.5余切向量和余切空間
3.1.6切映射
3.1.7光滑映射在一點的秩
3.1.8余切映射
§3.2切向量場
3.2.1切叢
3.2.2 C∞切向量場
3.2.3 C∞切向量場作為作用在光滑函數上的算子
3.2.4 C∞切向量場的Poisson括號積
3.2.5 C∞切向量場Poisson括號積的局部坐標表示
3.2.6在光滑流形之間的光滑映射下相關的光滑切向量場
第四章 光滑張量場和外微分式
第五章 李群的初步知識
第六章 聯絡
附錄
部分習題答案或提示
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