课程页面-2017年春季-双曲几何引论

(本页面为2017年春季存档,已停止更新。)

课程通知

[05/26] 期末项目已上传。请在下周五(06/02)之前告知所选题目。

[05/23] 作业 7 已上传,回收日期 05/31

[05/08] 作业 6 已上传,回收日期 05/17

[04/25] 作业 5 已上传,回收日期 05/03

[04/09] 作业 4 已上传,回收日期 04/19

[03/12] 作业 3 已上传,回收日期 04/05

[03/12] 作业 2 已上传,回收日期 03/22

[02/27] 作业 1 已上传,回收日期 03/08。文件为 pdf 格式,见本页面下方课后作业一栏。

基本信息

地点时间:三教 303,第 1 周至第 16 周,每周周三 3-4 节,双周周一 5-6 节

答疑方式:通过电子邮件或预约

课程内容:本课程讲授双曲几何和 Klein 群的基本理论,以及双曲流形的有关知识。课程计划从双曲空间的定义出发,比较完整地介绍关于有限体积三维双曲流形的相关结果,特别包括双曲 Dehn 手术定理、Mostow 刚性定理和 Margulis 引理。上述内容大体覆盖 W. P. Thurston 预印讲义中前八章。与这部分内容密切相关地,课程也简要介绍几何化猜想的内容和动机 ,特别是陈述流形几何分解的结果,但不讨论其证明。

预备知识:选修本课程应具备抽象代数、拓扑学、微分流形的知识背景。

授课对象:主要面向数学系研究生(硕士或博士),适合高年级本科旁听。

考核方式:根据平时作业和期末考试综合评分。作业隔周布置,根据完成情况评分。鼓励讨论,但必须独立完成。除特别说明的情况外,一般总是要求在回收日期当日课间或下课时提交。每人允许迟交的作业一次,其余迟交的作业将不计入平时成绩。

规定教材:无

参考书目:

[1] W. P. Thurston, The Geometry and Topology of Three-Manifolds, 预印讲义, http://library.msri.org/books/gt3m/ ( 免费可下载 )
本课程的主要参考书

[2] J. Ratcliffe, Foundations of Hyperbolic Manifolds, 2nd ed., Graduate Texts in Mathematics, vol. 149, Springer, New York, 2006.
用于补充主要参考书省略的概念、论证

[3] R. Benedetti, C. Petronio, Lectures on Hyperbolic Geometry, Universitext, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1992.
用于补充主要参考书省略的概念、论证

[4] P. Scott, The geometries of 3-manifolds, Bull. London Math. Soc. 15 (1983), no. 5, 401--487.
供几何化部分参考

计划提纲

* 具体进度将根据授课情况灵活调整。

1. 引论(共3讲):1.1. 课程概述;1.2. 双曲几何的模型与直观;1.3. 双曲几何的变换群

2. 双曲流形和 Klein 群(共3讲):2.1. 二维双曲流形和Fuchs 群举例;2.2. 离散群和不连续群作用;2.3. 三维双曲流形的构造举例

3. 8字结的补空间(上):完备双曲结构(共3讲):3.1. 8字结补空间上完备双曲结构的构造;3.2. 理想双曲四面体的几何;3.3. 完备结构的唯一性

4. 8字结的补空间(下):双曲 Dehn 手术(共3讲):4.1. 完备化释题,一般链环上的手术;4.2. 广义的 Dehn 手术不变量;4.3. 8字结的 Dehn 手术:双曲的和例外的情形

5. 有限体积的三维双曲流形(共3讲):5.1. 一般的双曲 Dehn 填充定理的叙述方式;5.2. Margulis 引理,双曲流形的厚—薄分解;5.3. Jorgensen—Thurston 定理 

6. Gromov 范数和体积(共3讲):6.1. Gromov 范数,与双曲体积的关系;6.2. 测度同调论;6.3. 双曲流形的 Gromov 范数公式

7. 形变与刚性(共3讲):7.1. 形变与刚性;7.2. Mostow 刚性定理;7.3. 表示簇和特征簇*

8. 三维几何的分类(共3讲):8.1. 三维流形的拓扑简介;8.2. Seifert 纤维化空间,其它七种几何;8.3. 三维流形的几何化分解

课后作业

作业 1

作业 2

作业3

作业4

作业5

作业6

作业7

期末项目