Г. С. Шаров, А. М. Шелехов, М. А. Шестакова
Задачи по курсу
дифференциальной геометрии
и топологии
Москва
Издательство МЦНМО
2005
УДК 514. 7
ББК 22. 15
Ш26
Шаров Г. С. , Шелехов А. М. , Шестакова М. А. Ш26 Задачи по курсу дифференциальной геометрии и топологии. —
М. : МЦНМО, 2005. — 112 с. : ил. ISBN 5-94057-207-3
Пособие представляет собой сборник задач по основным разделам курса
дифференциальной геометрии и топологии. Значительную часть материала
составляют оригинальные задачи, не встречающиеся в других сборниках. Каждый из 16 разделов пособия снабжен теоретическим материалом и вклю-
чает все необходимые для решения задач определения, формулы и теоремы. Подробно рассмотрены примеры выполнения наиболее трудных заданий. Для студентов и преподавателей физико-математических специально-
стей. ББК 22. 15
Герман Сергеевич Шаров
Александр Михайлович Шелехов
Маргарита Аркадьевна Шестакова
ЗАДАЧИ ПО КУРСУ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
И ТОПОЛОГИИ
Подписано в печать 15. 08. 2005 г. Формат 60 × 90 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 7. Тираж 1000 экз. Заказ № 7/170т. Издательство Московского центра непрерывного математического образования
119002, Москва, Большой Власьевский пер. , 11. Тел. 241-05-00. Отпечатано с готовых диапозитивов в ФГУП «Полиграфические ресурсы». c Шаров Г. С. , Шелехов А. М. ,
Шестакова М. А. , 2005
ISBN 5-94057-207-3 c МЦНМО, 2005.
3
Оглавление
Глава 1. Дифференциальная геометрия 4
§ 1. Параметризованные кривые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
§ 2. Циклоиды и их обобщения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
§ 3. Нахождение уравнений линий, заданных дифференци-
ально-геометрическим свойством . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
§ 4. Огибающая семейства плоских кривых . . . . . . . . . . . . . . 22
§ 5. Кривизна плоской кривой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
§ 6. Порядок касания кривых. Соприкасающаяся окружность
плоской кривой. Эволюта . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 32
§ 7. Пространственные кривые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
§ 8. Способы задания поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
§ 9. Односторонние поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
§ 10. Линейчатые поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
§ 11. Первая квадратичная форма поверхности . . . . . . . . . . . . 56
§ 12. Вторая квадратичная форма поверхности . . . . . . . . . . . . 62
§ 13. Теория геодезических . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Глава 2. Топология 86
§ 14.