Martin Thoma 11 лет назад
Родитель
Сommit
cec5db3514

+ 5 - 6
documents/GeoTopo/Abkuerzungen.tex

@@ -1,16 +1,15 @@
-\twocolumn
 \chapter*{Abkürzungsverzeichnis\markboth{Abkürzungsverzeichnis}{Abkürzungsverzeichnis}}
 \addcontentsline{toc}{chapter}{Abkürzungsverzeichnis}
 \begin{acronym}
-    \acro{ca.}{circa}
-    \acro{d. h.}{das heißt}
     \acro{Beh.}{Behauptung}
     \acro{Bew.}{Beweis}
-    \acro{zhgd.}{zusammenhängend}
-    \acro{Vor.}{Voraussetzung}
     \acro{bzw.}{beziehungsweise}
+    \acro{ca.}{circa}
+    \acro{d. h.}{das heißt}
+    \acro{etc.}{et cetera}
     \acro{o. B. d. A.}{ohne Beschränkung der Allgemeinheit}
+    \acro{Vor.}{Voraussetzung}
     \acro{z. B.}{zum Beispiel}
+    \acro{zhgd.}{zusammenhängend}
     \acro{z. z.}{zu zeigen}
 \end{acronym}
-\onecolumn

+ 9 - 9
documents/GeoTopo/Bildquellen.tex

@@ -13,16 +13,16 @@ modifiziert.
     \item[Abb. \ref{fig:stereographic-projection}] Stereographische Projektion: \href{http://texample.net/tikz/examples/map-projections/}{texample.net/tikz/examples/map-projections}
     \item[Abb. \ref{fig:Knoten}] Knoten von Jim.belk aus der \enquote{\href{https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Blue_knots}{Blue knots}}-Serie:
         \begin{itemize}
-            \item Trivialer Knoten: \url{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Unknot.png}
-            \item Kleeblattknoten: \url{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Trefoil_Knot.png}
-            \item Achterknoten: \url{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Figure-Eight_Knot.png}
-            \item $6_2$-Knoten: \url{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_6_2_Knot.png}
+            \item Trivialer Knoten: \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Unknot.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Unknot.png}}
+            \item Kleeblattknoten: \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Trefoil_Knot.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Trefoil_Knot.png}}
+            \item Achterknoten: \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Figure-Eight_Knot.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_Figure-Eight_Knot.png}}
+            \item $6_2$-Knoten: \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_6_2_Knot.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_6_2_Knot.png}}
         \end{itemize}
     \item[Abb. \ref{fig:reidemeister-zuege}] Reidemeister-Züge: YAMASHITA Makoto (\href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reidemeister_move_1.png}{1}, \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reidemeister_move_1.png}{2}, \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reidemeister_move_1.png}{3})
-    \item[Abb. \ref{fig:treefoil-knot-three-colors}] Kleeblattknoten, 3-Färbung: Jim.belk, \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tricoloring.png}{commons.wikimedia.org/wiki/File:Tricoloring.png}
-    \item[Abb. \ref{fig:double-torus}] Doppeltorus: Oleg Alexandrov, \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Double_torus_illustration.png}{commons.wikimedia.org/wiki/File:Double\_torus\_illustration.png}
-    \item[Abb. \ref{fig:torus-three-paths}] 3 Pfade auf Torus: \href{http://tex.stackexchange.com/users/484/charles-staats}{Charles Staats}, \url{http://tex.stackexchange.com/a/149991/5645}
-    \item[Abb. \ref{fig:ueberlappung-r1-spirale-s1}] Überlappung vom $S^1$ mit $\mdr$: \href{http://tex.stackexchange.com/users/22467/alex}{Alex}, \url{http://tex.stackexchange.com/a/149706/5645}
+    \item[Abb. \ref{fig:treefoil-knot-three-colors}] Kleeblattknoten, 3-Färbung: Jim.belk, \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tricoloring.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Tricoloring.png}}
+    \item[Abb. \ref{fig:double-torus}] Doppeltorus: Oleg Alexandrov, \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Double_torus_illustration.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Double\_torus\_illustration.png}}
+    \item[Abb. \ref{fig:torus-three-paths}] 3 Pfade auf Torus: \href{http://tex.stackexchange.com/users/484/charles-staats}{Charles Staats}, \href{http://tex.stackexchange.com/a/149991/5645}{\path{tex.stackexchange.com/a/149991/5645}}
+    \item[Abb. \ref{fig:ueberlappung-r1-spirale-s1}] Überlagerung von $S^1$ mit $\mdr$: \href{http://tex.stackexchange.com/users/22467/alex}{Alex}, \href{http://tex.stackexchange.com/a/149706/5645}{\path{tex.stackexchange.com/a/149706/5645}}
     \item[Abb. \ref{fig:bem.14.9}] Sphärisches Dreieck: \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/User:DemonDeLuxe}{Dominique Toussaint},\\
-        \url{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spherical_triangle_3d_opti.png}
+        \href{https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spherical_triangle_3d_opti.png}{\path{commons.wikimedia.org/wiki/File:Spherical_triangle_3d_opti.png}}
 \end{itemize}

BIN
documents/GeoTopo/GeoTopo.pdf


+ 3 - 2
documents/GeoTopo/Kapitel1.tex

@@ -19,7 +19,7 @@
 Es gibt auch Mengen, die weder abgeschlossen, noch offen sind wie z.~B. $[0,1)$.
 Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
 
-\begin{bemerkung}[Mengen, die offen und abgeschlossen sind, existieren]
+\begin{bemerkung}[Mengen, die offen \& abgeschlossen sind, existieren]
     Betrachte $\emptyset$ und $X$ mit der \enquote{trivialen Topologie}
     \xindex{Topologie!triviale}\index{Klumpentopologie|see{triviale Topologie}} $\fT_{\ts{triv}} = \Set{\emptyset, X}$.
 
@@ -243,11 +243,12 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
 
 \end{beispiel}
 
-\begin{beispiel}[SNCF-Metrik\footnote{Diese Metrik wird auch \enquote{\href{https://de.wikipedia.org/wiki/Franz\%C3\%B6sische_Eisenbahnmetrik}{französische Eisenbahnmetrik}} genannt.}] \xindex{Metrik!SNCF}
+\begin{beispiel}[SNCF-Metrik\footnotemark] \xindex{Metrik!SNCF}
     $X = \mdr^2$ 
 
     \input{figures/sncf-metrik}
 \end{beispiel}
+\footnotetext{Diese Metrik wird auch \enquote{\href{https://de.wikipedia.org/wiki/Franz\%C3\%B6sische_Eisenbahnmetrik}{französische Eisenbahnmetrik}} genannt.}
 
 \begin{definition} \xindex{Raum!hausdorffscher}
     Ein topologischer Raum $X$ heißt \textbf{hausdorffsch}, wenn es

+ 8 - 7
documents/GeoTopo/Kapitel2.tex

@@ -72,7 +72,8 @@
         \item $S^n = \Set{x \in \mdr^{n+1} | \|x\| = 1}$ ist $n$-dimensionale
               Mannigfaltigkeit.
 
-              Karten: $O_i := \Set{(x_1, \dots, x_{n+1}) \in S^n | x_i > 0} \rightarrow \fB_1 (\underbrace{0, \dots, 0}_{\in \mdr^n})$\\
+              Karten: \\
+              $O_i := \Set{(x_1, \dots, x_{n+1}) \in S^n | x_i > 0} \rightarrow \fB_1 (\underbrace{0, \dots, 0}_{\in \mdr^n})$\\
               $(x_1, \dots, x_{n+1}) \mapsto (x_1, \dots, x_i, \dots, x_{n+1})$\\
               $(x_1, \dots, x_{i-1}, \sqrt{1-\sum_{k=1}^n x_k^2}, x_i, \cdots, x_n)\mapsfrom (x_1, \dots, x_n)$\\
               $S^n = \bigcup_{i=1}^{n+1} (C_i \cup D_i)$
@@ -93,7 +94,7 @@
               \[U \subseteq X \text{ offen } \gdw 
                 \begin{cases}
                     U \text{ offen in } \mdr \setminus \Set{0}, &\text{falls } 0_1 \notin U, 0_2 \in U\\
-                    \exists \varepsilon > 0 \text{ mit } (-\varepsilon, \varepsilon) \subseteq U &\text{falls } 0_1 \in U, 0_2 \in U
+                    \exists \varepsilon > 0: (-\varepsilon, \varepsilon) \subseteq U &\text{falls } 0_1 \in U, 0_2 \in U
                 \end{cases}\]
               Insbesondere sind $(\mdr \setminus \Set{0}) \cup \Set{0_1}$
               und $(\mdr \setminus \Set{0}) \cup \Set{0_2}$ offen und
@@ -232,11 +233,11 @@
     }%
 
     \subfloat[Pair of pants]{
-        \input{figures/topology-pair-of-pants.tex}
+        \resizebox{0.45\linewidth}{!}{\input{figures/topology-pair-of-pants.tex}}
         \label{fig:pair-of-pants}
     }%
     \subfloat[Sphäre mit einem Loch]{
-        \input{figures/topology-sphere-with-hole.tex}
+        \resizebox{0.45\linewidth}{!}{\input{figures/topology-sphere-with-hole.tex}}
         \label{fig:sphere-with-hole}
     }%
     \label{Mannigfaltigkeiten mit Rand}
@@ -414,8 +415,9 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
                  0           & 1
             \end{pmatrix}\]
             hat Rang 2 für alle $(u,v) \in \mdr^2$.
-        \item Kugelkoordinaten: $F: \mdr^2 \rightarrow \mdr^3, \;\;\; (u, v) \mapsto (R \cos v \cos u, R \cos v \sin u, R \sin v)$
-              $F(u,v) \in S_R^2$, denn 
+        \item Kugelkoordinaten: $F: \mdr^2 \rightarrow \mdr^3$,\\
+              $(u, v) \mapsto (R \cos v \cos u, R \cos v \sin u, R \sin v)$\\
+              Es gilt: $F(u,v) \in S_R^2$, denn 
                 \begin{align*}
                     & R^2 \cos^2(v) \cos^2(u) + R^2 \cos^2(v) \sin^2(u) + R^2 \sin^2(v)\\
                     =& R^2 (\cos^2(v) \cos^2(u) + \cos^2(v) \sin^2(u) + \sin^2(v))\\
@@ -892,7 +894,6 @@ $\partial X$ ist eine Mannigfaltigkeit der Dimension $n-1$.
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 \begin{beweis}
     Sei $\sigma \in A_n$. Dann gilt:
-
     \begin{align*}
         d_{n-1}(d_n \sigma) &= d_{n-1} (\sum_{i=0}^n (-1)^i \partial_i \sigma)\\
         &= \sum_{i=0}^n (-1)^i d_{n-1} (\partial_i \sigma)\\

+ 16 - 12
documents/GeoTopo/Kapitel3.tex

@@ -313,7 +313,12 @@ Wenn $\pi_1(X,x) = \Set{e}$ für ein $x \in X$ gilt, dann wegen
         \item $f_*$ ist wohldefiniert: Seien $\gamma_1, \gamma_2$ homotope
               Wege von $x$. z.Z.: $f \circ \gamma_1 \sim f \circ \gamma_2$:
               Nach Voraussetzung gibt es stetige Abbildungen $H:I\times I \rightarrow X$
-              mit $H(t,0) = \gamma_1(t), H(t,1) = \gamma_2(t), H(0,S) = H(1, S) = x$.
+              mit 
+              \begin{align*}
+                H(t,0) &= \gamma_1(t),\\
+                H(t,1) &= \gamma_2(t),\\
+                H(0,s) &= H(1, s) = x\text{.}
+              \end{align*}
               Dann ist $f \circ H: I \times I \rightarrow Y$ stetig mit
               $(f \circ H)(t,0) = f(H(t,0)) = f(\gamma_1(t)) = (f \circ \gamma_1)(t)$
               etc. $\Rightarrow f \circ \gamma_1 \sim f \circ \gamma_2$.
@@ -467,18 +472,17 @@ Wenn $\pi_1(X,x) = \Set{e}$ für ein $x \in X$ gilt, dann wegen
         \item $S^1 \rightarrow S^1$, $z \mapsto z^2$, siehe \cref{fig:liftung-s1-s1}
     \end{bspenum}
 
-    \begin{figure}[ht]
+    \begin{figure}[htp]
         \centering
-        \subfloat[$\mdr^2 \rightarrow T^2 = \mdr^2 / \mdz^2$]{
-            \includegraphics[width=0.6\linewidth, keepaspectratio]{figures/todo/ueberlappung-kaestchen-torus.jpg}
-            \label{fig:ueberlappung-kaestchen-torus}
-        }%
-        \subfloat[$t \mapsto (\cos 4 \pi t, \sin 4 \pi t)$]{
-            \input{figures/topology-ueberlagerung.tex}
-            \label{fig:liftung-s1-s1}
-        }%
-        \label{fig:ueberlagerungen}
-        \caption{Beispiele für Überlagerungen}
+        \resizebox{0.95\linewidth}{!}{\input{figures/ueberlappung-kaestchen-torus.tex}}
+        \caption{$\mdr^2 \rightarrow T^2 = \mdr^2 / \mdz^2$}
+        \label{fig:ueberlappung-kaestchen-torus}
+    \end{figure}
+    \begin{figure}[htp]
+        \centering
+        \input{figures/topology-ueberlagerung.tex}
+        \caption{$t \mapsto (\cos 4 \pi t, \sin 4 \pi t)$}
+        \label{fig:liftung-s1-s1}
     \end{figure}
 \end{beispiel}
 

+ 14 - 13
documents/GeoTopo/Symbolverzeichnis.tex

@@ -17,19 +17,6 @@ $A \setminus B\;\;\;$ $A$ ohne $B$\\
 $A \cup B\;\;\;$ Vereinigung\\
 $A \dcup B\;\;\;$ Disjunkte Vereinigung\\
 $A \cap B\;\;\;$ Schnitt\\
-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-% Zahlenmengen                                                      %
-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-\section*{Zahlenmengen}
-$\mdn\;\;\;$ Natürliche Zahlen $(\Set{1, 2, 3, \dots})$\\
-$\mdz\;\;\;$ Ganze Zahlen ($\mdn \cup \Set{0, -1, -2, \dots}$)\\
-$\mdq\;\;\;$ Rationale Zahlen ($\mdz \cup \Set{\frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \frac{2}{3}}$)\\
-$\mdr\;\;\;$ Reele Zahlen ($\mdq \cup \Set{\sqrt{2}, -\sqrt[3]{3}, \dots}$)\\
-$\mdr^+\;$ Echt positive reele Zahlen\\
-$\mdr^\times\;$ Einheitengruppe von $\mdr$ ($\mdr \setminus \Set{0}$)\\
-$\mdc\;\;\;$ Komplexe Zahlen ($\Set{a+ib|a,b \in \mdr}$)\\
-$\mdp\;\;\;$ Primzahlen ($2, 3, 5, 7, \dots$)\\
-$\mdh\;\;\;$ obere Halbebene ($\Set{z \in \mdc | \Im{z} > 0}$)\\
 
 \section*{Geometrie}
 $AB\;\;\;$ Gerade durch die Punkte $A$ und $B$\\
@@ -75,6 +62,20 @@ $X \# Y\;\;\;$ Verklebung von $X$ und $Y$\\
 $\gamma_1 * \gamma_2\;\;\;$ Zusammenhängen von Wegen\\
 \onecolumn
 
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+% Zahlenmengen                                                      %
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+\section*{Zahlenmengen}
+$\mdn\;\;\;$ Natürliche Zahlen $(\Set{1, 2, 3, \dots})$\\
+$\mdz\;\;\;$ Ganze Zahlen ($\mdn \cup \Set{0, -1, -2, \dots}$)\\
+$\mdq\;\;\;$ Rationale Zahlen ($\mdz \cup \Set{\frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \frac{2}{3}}$)\\
+$\mdr\;\;\;$ Reele Zahlen ($\mdq \cup \Set{\sqrt{2}, -\sqrt[3]{3}, \dots}$)\\
+$\mdr^+\;$ Echt positive reele Zahlen\\
+$\mdr^\times\;$ Einheitengruppe von $\mdr$ ($\mdr \setminus \Set{0}$)\\
+$\mdc\;\;\;$ Komplexe Zahlen ($\Set{a+ib|a,b \in \mdr}$)\\
+$\mdp\;\;\;$ Primzahlen ($2, 3, 5, 7, \dots$)\\
+$\mdh\;\;\;$ obere Halbebene ($\Set{z \in \mdc | \Im{z} > 0}$)\\
+
 $f:S^1 \hookrightarrow \mdr^2\;\;\;$ Einbettung der Kreislinie in die Ebene\\
 $\pi_1(X,x)\;\;\;$ Fundamentalgruppe im topologischen Raum $X$ um $x \in X$\\
 $\Fix(f)\;\;\;$ Menge der Fixpunkte der Abbildung $f$\\

+ 44 - 0
documents/GeoTopo/figures/ueberlappung-kaestchen-torus.tex

@@ -0,0 +1,44 @@
+\begin{tikzpicture}
+\tikzstyle{point}=[circle,thick,draw=black,fill=black,inner sep=0pt,minimum width=4pt,minimum height=4pt]
+\newcommand*{\xMin}{0}%
+\newcommand*{\xMax}{6}%
+\newcommand*{\yMin}{0}%
+\newcommand*{\yMax}{6}%
+
+\draw (-3.5,0) .. controls (-3.5,2) and (-1.5,2.5) .. (0,2.5);
+\draw[xscale=-1] (-3.5,0) .. controls (-3.5,2) and (-1.5,2.5) .. (0,2.5);
+\draw[rotate=180] (-3.5,0) .. controls (-3.5,2) and (-1.5,2.5) .. (0,2.5);
+\draw[yscale=-1] (-3.5,0) .. controls (-3.5,2) and (-1.5,2.5) .. (0,2.5);
+
+\draw (-2,.2) .. controls (-1.5,-0.3) and (-1,-0.5) .. (0,-.5) .. controls (1,-0.5) and (1.5,-0.3) .. (2,0.2);
+\draw (-1.75,0) .. controls (-1.5,0.3) and (-1,0.5) .. (0,.5) .. controls (1,0.5) and (1.5,0.3) .. (1.75,0);
+
+
+\begin{scope}[shift={(-12,-3)}]
+    \foreach \i in {\xMin,...,\xMax} {
+        \draw [very thin,gray] (\i,\yMin) -- (\i,\yMax)  node [below] at (\i,\yMin) {$\i$};
+    }
+    \foreach \i in {\yMin,...,\yMax} {
+        \draw [very thin,gray] (\xMin,\i) -- (\xMax,\i) node [left] at (\xMin,\i) {$\i$};
+    }
+
+    \begin{scope}[shift={(14,2)}]
+        \node (P) at (0.4,0.9) {};
+        \node (Q) at (0.9,0.4) {};
+        \draw [red] (P) rectangle (Q);
+        \draw (0.65, 0.6) node[red] {*};
+    \end{scope}
+
+    \foreach \x in {0,1,2,3,4,5} {
+        \foreach \y in {0,1,2,3,4,5} {
+            \begin{scope}[shift={(\x,\y)}]
+                \node (P) at (0.4,0.9) {};
+                \node (Q) at (0.9,0.4) {};
+                \draw [red] (P) rectangle (Q);
+                \draw (0.65, 0.6) node[red] {*};
+            \end{scope}
+        }
+    }
+\end{scope}
+    \draw (-4.5, 0) node[below] {$\xrightarrow{\text{\;\;\;\;\;\;\;\;}}$};
+\end{tikzpicture}

BIN
documents/GeoTopo/other-formats/GeoTopo-A5.pdf