diff --git a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/main.pdf b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/main.pdf index 547b221..f3537e0 100644 Binary files a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/main.pdf and b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/main.pdf differ diff --git a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex index c332e86..085b6a0 100644 --- a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex +++ b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex @@ -2144,7 +2144,7 @@ il Lemma \ref{lem:grado_antipodale}. Quindi $v$ non può esistere per $n$ pari. \end{proof} - \section{Indici di campi vettoriali} + \section{Indici di campi vettoriali su aperti di \texorpdfstring{$\RR^m$}{ℝᵐ}} \subsection{Zero isolato e indice di un campo in uno zero} @@ -2318,5 +2318,100 @@ \end{enumerate} \end{proof} + \section{Campi vettoriali su varietà} + + \subsection{Indice di un campo vettoriale tangente su una varietà} + + \begin{fact} + Sia $v : M \to \RR^k$ un campo vettoriale tangente + della varietà $M \subseteq \RR^m$, con $z \in M$ zero isolato di $v$. \smallskip + + Se $g : U \subseteq \RR^m \to g(U)$ è una parametrizzazione di $M$ in $z$ + con $g(u) = z$, + allora possiamo considerare il campo vettoriale + $\xi : U \to \RR^m$ tale per cui: + \[ + \xi(u) = (\dif g_u)\inv (v(g(u))), \quad \forall u \in U. + \] + Allora $\ind(\xi, g\inv(z))$ \underline{non} dipende dalla scelta + della parametrizzazione scelta $g$. + \end{fact} + + \begin{definition}[Indice di un campo vettoriale tangente su varietà rispetto a un punto] + Sia $v : M \to \RR^k$ un campo vettoriale tangente + della varietà $M \subseteq \RR^m$, con $z \in M$ zero isolato di $v$. \smallskip + + Si definisce allora l'\textbf{indice di $v$ in $z$} come: + \[ + \boxed{\ind(v, z) \defeq \ind(\xi, g\inv(z))}, + \] + dove $g : U \subseteq \RR^m \to g(U)$ è una parametrizzazione locale di $M$ in $z$ + con $g(u) = z$ e $\xi : U \to \RR^m$ è tale per cui: + \[ + \boxed{\xi(u) = (\dif g_u)\inv (v(g(u))), \quad \forall u \in U.} + \] + \end{definition} + + \subsection{Simplessi e caratteristica di Eulero} + + \begin{definition}[$m$-simplesso] + Un \textbf{$m$-simplesso} $\Delta^{(m)}$ in $\RR^k$ con $k \geq m$ è + definito come l'inviluppo convesso di $m+1$ punti + affinemente indipendenti. \smallskip + + Si dice \textbf{faccia} di $\Delta^{(m)}$ un simplesso generato + da alcuni dei generatori di $\Delta^{(m)}$. + \end{definition} + + \begin{definition}[Complesso simpliciale] + Si dice \textbf{complesso simpliciale} l'unione di + simplessi in $\RR^k$ che si intersecano a due a due + nell'insieme vuoto oppure in una faccia. + \end{definition} + + \begin{fact} + Ogni varietà $M$ è omeomorfa ad un complesso simpliciale, + finito se $M$ è compatta. + \end{fact} + + \begin{definition}[Caratteristica di Eulero-Poincaré] + Sia $M$ compatta. Allora si definisce la sua \textbf{caratteristica + di Eulero-Poincaré} $\chi(M)$ come: + \[ + \boxed{\chi(M) \defeq \sum_{i \geq 0} (-1)^i s_i(C),} + \] + dove $C$ è un complesso simpliciale finito a cui $M$ è omotopicamente equivalente + e $s_i(C)$ è il numero di $i$-simplessi in $C$. + \end{definition} + + \begin{fact} + La caratteristica di Eulero-Poincaré è ben definita e invariante + per equivalenza omotopica. + \end{fact} + \subsection{Teorema di Poincaré-Hopf} + + \begin{theorem}[Poincaré-Hopf] + Sia $M$ una varietà compatta con bordo, eventualmente vuoto. + Se $v : M \to \RR^k$ è un campo vettoriale tangente con + zeri isolati e $\restr{v}{\partial M}$ è esterno in ogni punto + (se $\partial M \neq \emptyset$), allora: + \[ + \boxed{\sum_{z \in v\inv(0)} \ind(v, z) = \chi(M).} + \] + \end{theorem} + + \begin{corollary} + Si può calcolare $\chi(S^m)$ nel seguente modo: + \[ + \boxed{\chi(S^m) = \begin{cases} + 0 & \text{se $m$ è dispari}, \\ + 1 & \text{se $m$ è pari}. + \end{cases}} + \] + \end{corollary} + + \begin{proof} + ... + \end{proof} \end{multicols*}