Elementare Differentialgeometrie: Kurven und Flächen

Prof. Dr. Esther Cabezas-Rivas
Ankündigung zur Vorlesung
Klassische Differentialgeometrie
im Wintersemester 2015/16
➢ Zielgruppe: Bachelor Studierende ab 3. Fachsemester und Master-Math. Die Vorlesung
eignet sich für Lehramtsstudierende ( L3M-HM). Sie richtet sich auch an Studierende der Physik.
Darüber hinaus ist sie eine wichtige Vorbereitung für eine Spezialisierung in Differentialgeometrie.
➢ Voraussetzungen: Analysis 1 und 2.
➢ Vorlesungszeiten: Mo (Raum 711 gr), 12:15-14 Uhr, Mi (Raum 302), 14:15-16 Uhr
Die erste Vorlesung am 12.10 findet im Raum 404 statt.
➢ Übungen: Do (Raum 903) 14:15-16 Uhr (Leitung: Frederick Herget). Online Anmeldung
durch: http://anmeldung.math.uni-frankfurt.de
➢ Inhalt: Im ersten Teil der Vorlesung werden Grundlagen der Kurventheorie behandelt. Wichtige
Begriffe, wie die Krümmung und Torsion von Raumkurven sowie die Umlaufzahl und
Tangentendrehzahl von ebenen Kurven werden eingeführt.
Im zweiten Teil der Veranstaltung stehen Flächen im R^3 im Mittelpunkt. Zunächst sollen
verschiedene Krümmungsbegriffe diskutiert werden. Dann werden wir uns mit der inneren
Geometrie von Flächen beschäftigen, d.h. mit geometrischen Größen, die invariant unter Isometrien
sind. Das wichtigste Beispiel einer solchen Größe ist die Gaußsche Krümmung (Theorema
egregium).
Zum Schluss werden wir den Satz von Gauß-Bonnet beweisen, der eine fundamentale Beziehung
zwischen der lokalen Größe der Gaußschen Krümmung und der globalen Gestalt einer Fläche
herstellt.
➢ Literatur:
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M. Abate, F. Tovena: Curves and Surfaces, Springer 2012.
M. do Carmo: Differentialgeometrie von Kurven und Flächen
W. Kühnel: Differentialgeometrie
W. Klingenberg: Eine Vorlesung über Differentialgeometrie
S. Montiel, A. Ros: Curves and surfaces, American Mathematical Society 1998