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@ -646,10 +646,118 @@
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(\textit{chain rule}).
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\end{remark}
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\begin{remark}
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A partire da queste definizioni, si definiscono in modo analogo i
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concetti di punto regolare/critico e di valore regolare/critico.
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\end{remark}
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\subsection{Bordo di una varietà}
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\begin{proposition}
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Sia $M$ una $m$-varietà con bordo. Allora $\partial M$ è
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una varietà senza bordo di dimensione $m-1$.
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\end{proposition}
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\begin{remark}
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Osserviamo innanzitutto che $\partial H^m \cong \RR^{m-1}$,
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su cui si fonda l'idea della dimostrazione.
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\end{remark}
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\begin{proof}
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Sia $x \in \partial M$. Allora esiste una parametrizzazione locale
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$g : U \subseteq H^m \to M$ con $g(u) = x$ e $u \in \partial U = U \cap \partial H^m$. \smallskip
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La restrizione $\restr{g}{\partial U}$ è un diffeomorfismo. Mostriamo
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che $g(\partial U) = g(U) \cap \partial M$: questo ci permetterebbe di concludere
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che $(\restr{g}{\partial U})\inv$ è una carta locale per $\partial M$,
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e quindi, poiché $\partial U \cong \RR^{m-1}$, che $\partial M$ è una varietà di dimensione $m-1$. \smallskip
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L'inclusione $g(\partial U) \subseteq g(U) \cap \partial M$ è chiara per
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costruzione. \smallskip
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Supponiamo che esista $y \in g(U) \cap \partial M$ non
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appartenente a $g(\partial U)$.
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\begin{itemize}
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\item Dal momento che $y \in \partial M$, esiste
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una parametrizzazione locale $h : V \subseteq H^m \to M$ tale per cui esiste
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$v \in \partial V$ con $h(v) = y$.
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\item Dacché $y \in g(U)$, ma $y \notin g(\partial U)$, esiste $u' \notin \partial U$
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tale per cui $g(u') = y$.
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\end{itemize}
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A meno di restringimenti di $g$, consideriamo la funzione di transizione
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$h\inv \circ g$. Dacché è composizione di diffeomorfismi, $h\inv \circ g$ stessa
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è un diffeomorfismo liscio. Dal momento che $u' \notin \partial U$,
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$h\inv \circ g$ induce un diffeomorfismo tra un intorno aperto di $u'$ in $\underline{\RR^m}$ e uno
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di $v$; tuttavia questo è assurdo perché implicherebbe $H^m \cong \RR^m$.
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\end{proof}
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\subsection{Varietà con bordo da valori regolari}
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\begin{lemma}
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Sia $f : M \to \RR$ una mappa liscia tra varietà, dove $M$ è una varietà con bordo di dimensione
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$m$. Se
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$y \in N$ è un valore regolare, allora $\{x \in M \mid f(x) \geq y\}$ è una
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varietà di dimensione $m$ con bordo $f\inv(y)$.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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L'insieme $\{x \in M \mid f(x) \geq y\}$ è un aperto di $M$, e quindi
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eredita la struttura di varietà da $M$ intersecandosi con le carte locali di $M$.
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...
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\end{proof}
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\begin{proposition}
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$D^n$ è una varietà $n$-dimensionale con bordo $S^{n-1}$.
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\end{proposition}
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\begin{proof}
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...
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\end{proof}
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\begin{lemma}
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Sia $f : M \to N$ una mappa liscia tra varietà, dove $M$ è una varietà con bordo di dimensione $m$,
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e $N$ ha dimensione $n$. Se $y \in N$ è un valore regolare sia per $f$ che per $\restr{f}{\partial M}$,
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allora $f\inv(y)$ è una varietà $(m-n)$-dimensionale con bordo $f\inv(y) \cap \partial M$.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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...
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\end{proof}
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\subsection{Mappe dalla varietà al bordo}
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\begin{theorem}
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Una varietà compatta di dimensione uno con bordo è necessariamente un'unione
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di copie di $S^1$ e di intervalli chiusi di $\RR$.
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\end{theorem}
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\begin{lemma}
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Sia $M$ una varietà compatta con bordo $\partial M \neq \emptyset$. Allora \underline{non}
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esistono mappe lisce $f$ da $M$ in $\partial M$ che fissano il bordo (i.e., con $\restr{f}{\partial M} = \id_{\partial M}$).
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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...
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\end{proof}
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\begin{lemma}
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Ogni mappa liscia $f : D^n \to D^n$ ammette almeno un punto fisso.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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...
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\end{proof}
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\begin{theorem}[del punto fisso di Brouwer]
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Ogni mappa continua $f : D^n \to D^n$ ammette almeno un punto fisso.
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\end{theorem}
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\begin{proof}
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|
...
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\end{proof}
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\section{Teoria del grado modulo \texorpdfstring{$2$}{2}}
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\end{multicols*}
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