对R3中定向光滑的2维闭曲面M,如果则M同胚于球面,且它的Gauss曲率KG≥0.
对R3中定向光滑的2维闭曲面M,如果
则M同胚于球面,且它的Gauss曲率KG≥0.
对R3中定向光滑的2维闭曲面M,如果
则M同胚于球面,且它的Gauss曲率KG≥0.
设M为R3中的2维紧致、光滑、连通曲面,H为其平均曲率,则
其中等号成立
M为一个球面.
对于R3中2维定向的闭曲面(紧致、无边的曲面),有
其中M+={P∈M|KG(P)≥0),g=g(M)为曲面M的亏格.
R3中一个2维紧致曲面M的洞(窟窿)数称为它的亏格.R3中亏格为g的2维、紧致、定向、连通曲面的Euler-P0incae示性数X(M)为2(1一g),即X(M)=2(1一g).进而,立知R3中2维紧致、定向、连通曲面M的Euler-Poincare示性数总是2,0,一2,一4,…,一2n,…中的一个.
C1曲面MC R3,它为可定向曲面
M上存在一个连续的单位法向量场.引理3.1.1是此题的高维推广,其证明参阅[7]第183页定理2或[8]第328页定理11.2.1
设M为R3中的C4正则曲面,x(u1,u2)为其参数表示,P0∈M,且满足:(1)KG(P)>0,即P0点的Gauss(总)曲率为正的;(2)在P0点,函数k1达到极大值,同时函数k2达到极小值,则P0为M的脐点.这和以下条件等价:设M为R3中的C4正则曲面,x(u1,u2)为其参数表示,P0∈M,且满足:(1’)P0为非脐点;(2’)在P0点,函数k1达极大值,同时函数k2达极小值.则KG(P0)≤0.
设△1为习题3.2.1中的Laplace算子,即△1f=f11+f33.而△2为[20]1.5节定义5中的Laplace—Beltrami算子,即△2:C∞(M,R)→C∞(M,R),△2f=div gradf.Gauss公式设f与g为曲面M上的C∞函数,D为M的一个区域,aD=C为闭曲线,则当i=1,2时,有:(1)
.其中n为区域D在M上的外法向量,ds为弧长元,dA为面积元;(2)
设DFA M=(Q,∑,f,qo,(qz}),假设对任意a∈三,有f(qo,a)=f(qz,a)。证明:如果ω是L(M)中的非空串,则对所有k>0,ωk∈L(M)。