目录

  • 1 课程概述
    • 1.1 课程目的与基本内容
    • 1.2 教学方式与学习方法
    • 1.3 课程架构与教学计划
    • 1.4 课程要求与考核方式
    • 1.5 参考资料
  • 2 Euclid空间中微分同胚的相关结论
    • 2.1 秩定理
    • 2.2 Morse定理
    • 2.3 Frobenius定理
    • 2.4 本章研讨内容
  • 3 张量的代数运算
    • 3.1 局部协变基与逆变基
    • 3.2 张量并
    • 3.3 e-点积与全点积
    • 3.4 置换运算
    • 3.5 置换算子
    • 3.6 对称化算子与反称化算子
    • 3.7 外积运算
    • 3.8 反对称张量
    • 3.9 广义Kronecker符号
    • 3.10 基于实体板书的讲述-2019年
      • 3.10.1 置换运算
      • 3.10.2 置换算子
      • 3.10.3 对称与反称张量
      • 3.10.4 反称化算子的基本性质
      • 3.10.5 外积运算的基本性质
      • 3.10.6 反对称张量的表示
  • 4 仿射量的特征问题
    • 4.1 行列式的置换定义
    • 4.2 仿射量的行列式
    • 4.3 仿射量的主不变量
    • 4.4 仿射量的Cayley-Hamilton定理
    • 4.5 基于实体板书的讲述-2019年
      • 4.5.1 行列式的外积定义
      • 4.5.2 主不变量的外积表示
      • 4.5.3 Cayley-Hamilton定理
    • 4.6 本章研讨内容
  • 5 Eddington张量与Hodge-星算子
    • 5.1 Eddington张量
    • 5.2 Hodge-星算子
  • 6 欧氏空间中体积流形与曲面流形
    • 6.1 研究基础
    • 6.2 体积流形
    • 6.3 曲面流形
    • 6.4 基于实体板书的讲述-2019年
      • 6.4.1 基本知识回顾
      • 6.4.2 流形内部的坐标卡
      • 6.4.3 流形的定向
      • 6.4.4 诱导边界流形
      • 6.4.5 坐标卡的微分同胚与参数观点
    • 6.5 本章研讨内容
  • 7 切向量 余切向量 张量
    • 7.1 切向量
    • 7.2 余切向量
    • 7.3 张量
  • 8 里积与外微分运算
    • 8.1 里积运算
    • 8.2 外微分运算
    • 8.3 基于实体板书的讲述-里积-2019年
      • 8.3.1 里积的定义与基本性质
      • 8.3.2 里积的作用形式
    • 8.4 基于实体板书的讲述-外微分-2019年
      • 8.4.1 外微分的定义与Poincare性
      • 8.4.2 反导性
      • 8.4.3 外微分与拉回或者推前的可交换性
      • 8.4.4 外微分与里积的可交换性
      • 8.4.5 概述Lie导数与里积的基本性质
      • 8.4.6 同伦公式
      • 8.4.7 外微分的作用形式
    • 8.5 本章研讨内容
  • 9 Lie导数
    • 9.1 Lie导数的意义与随体基
    • 9.2 Lie导数的极限定义与极限分析
    • 9.3 Lie导数的基本运算性质
    • 9.4 Lie导数的基本代数结构
    • 9.5 Lie导数的作用形式
    • 9.6 同伦公式
    • 9.7 外微分的作用形式
    • 9.8 基于实体板书的讲述-2019年
      • 9.8.1 Lie导数的意义
      • 9.8.2 Lie导数的极限分析
      • 9.8.3 Lie导数补的意义与极限分析
      • 9.8.4 张量场Lie导数的定义与结果
      • 9.8.5 向量场的Lie导数与Possion括号
      • 9.8.6 Lie导数的作用形式
  • 10 联络
    • 10.1 切向量丛 余切向量丛 张量丛
    • 10.2 线性联络与曲率张量
    • 10.3 切丛上的联络
    • 10.4 余切丛上的联络
    • 10.5 张量丛上的联络
    • 10.6 Levi-Civita联络/Riemann联络
    • 10.7 基于实体板书的讲述-2019年暑期
      • 10.7.1 高维Euclid空间中的曲面
      • 10.7.2 切向量场的联络
      • 10.7.3 余切向量场的联络
      • 10.7.4 张量场的联络
    • 10.8 本章研讨内容
  • 11 曲率张量与挠张量
    • 11.1 曲率张量与挠张量的定义
    • 11.2 Cartan结构方程-曲率方程
    • 11.3 Cartan结构方程-挠率方程
  • 12 正则子流形与其上联络
    • 12.1 背景与研究基础
    • 12.2 正则子流形的坐标卡
    • 12.3 正则子流形上的联络
    • 12.4 低 1 维正则子流形
    • 12.5 低 r 维正则子流形
    • 12.6 应用事例
  • 13 微分流形上的积分学
    • 13.1 相关基础
    • 13.2 积分的定义
    • 13.3 基于实体板书的讲述-2019年
      • 13.3.1 第一类积分
      • 13.3.2 第二类积分
  • 14 微分流形上的Stokes公式
    • 14.1 Stokes公式的分析
    • 14.2 旋度形式的Stokes公式
    • 14.3 基本应用
    • 14.4 基于实体板书的讲述-2019年
      • 14.4.1 基本理论
      • 14.4.2 应用事例
  • 15 本课程学习参考
    • 15.1 课程考试试卷
    • 15.2 相关文献
参考资料


主要教材

1.    徐森林等著《流形》,高等教育出版社

2.    W.M.Boothby著《AnIntroduction to Differentiable Manifolds and Riemannian Geometry》

3.    谢锡麟 编著《微积分讲稿—— 高维微积分》,复旦大学出版社,计划2017出版. 相关内容

4.    谢锡麟 著《现代张量分析及其在连续介质力学中的应用》,复旦大学出版社,2014. 流形上微积分的相关内容

主要参考

1.    V.I.Arnold著《OrdinaryDifferential Equations》,高等教育出版社

2.    V.I.Arnold著《Lectureson Partial Differential Equations》,Springer

3.    V.I.Arnold著《MathematicalMethods of Classical Mechanics》,俄罗斯数学教材选译

4.    V.I.Zorich 箸《MathematicalAnalysis》(卷)(第4版),俄罗斯数学教材选译

5.    庞特里亚金箸《常微分方程》(第6版),俄罗斯数学教材选译

6.    谢锡麟 编著《微积分讲稿—— 一元微积分》,复旦大学出版社,2015. 相关内容

注:向修读以及旁听同学无偿提供上述书籍的借阅。可提供一定数量的无偿借阅。