Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα:
1. Eίναι σε θέση να αναγνωρίζουν παραμετρήσεις βασικών καμπυλών και επιφανειών.
2. Αναγνωρίζουν αν μια καμπύλη δίνεται με τη φυσική της παράμετρο και αν όχι να την αναπαραμετροποιούν με τη φυσική παράμετρο.
3. Υπολογίσουν τα βασικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά όπως η καμπυλότητα, μιας επίπεδης καμπύλης.
4. Υπολογίζουν τα βασικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά, όπως η καμπυλότητα και η στρέψη μιας καμπύλης του χώρου.
5. Ταξινομούν καμπύλες του χώρου και να χειρίζονται το συνοδεύον τρίακμο μιας καμπύλης του χώρου.
6. Ελέγχουν αν μια παραμετροποίηση περιγράφει ομαλή επιφάνεια και να υπολογίζουν το εφαπτόμενο επίπεδό της.
7. Υπολογίζουν αποστάσεις πάνω σε επιφάνεια, και τη γωνία δυο επιφανειακών καμπυλών.
8. Να χειρίζονται τα βασικά γεωμετρικά δεδομένα μιας επιφάνειας όπως η το κάθετο διάνυσμα και ο προσανατολισμός, η απεικόνιση Gauss και ο τελεστής σχήματος, η πρώτη και δεύτερη Θεμελιώδης μορφή, η Καμπυλότητα Gauss και η μέση καμπυλότητα.
9. Μπορούν να ελέγχουν ποια αναλυτικά δεδομένα αντιστοιχούν σε ομαλές επιφάνειες (και με ποιο τρόπο).
Περιεχόμενο Μαθήματος
Θεωρία καμπύλων : Έννοια της καμπύλης. Συνοδεύον τρίακμο. Τύποι Frenet.
Θεμελιώδες θεώρημα της θεωρίας καμπύλων (ύπαρξης και μοναδικότητας). Εφαπτόμενος κύ-
κλος. Επίπεδες καμπύλες. Θεωρία επιφανειών : Έννοια της επιφάνειας. Επιφανειακές καμπύλες. Πρώτη και δεύτερη θεμελιώδης μορφή. Καμπυλότητα Gauss, μέση και πρωτεύουσες καμπυλότητες. Σύμβολα Christoffel. Απεικόνιση Gauss και εξισώσεις του Gauss και του Weingarten. Θεώρημα Egregium του Gauss. Θεμελιώδες θεώρημα της θεωρίας επιφανειών.
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
- Σ. Σταματάκη: Εισαγωγή στην Κλασική Διαφορική Γεωμετρία, Θεσσαλονίκη, Εκδόσεις Αϊβάζη, 2008
- Ν. Στεφανίδη: Διαφορική Γεωμετρία, Β’ έκδοση βελτ. και επαυξ. Θεσσαλονίκη, 2014
- A. Pressley: Στοιχειώδης Διαφορική Γεωμετρία.Ηράκλειο : Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2011
- B. O'Neill: Στοιχειώδης Διαφορική Γεωμετρία, Ηράκλειο : Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2002
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
- M. P. do Carmo: Differential Geometry of Curves and Surfaces. Prentice – Hall, 1976
- J. Oprea: Differential Geometry and its Applications. Prentice Hall, 1997
- Β. Παπαντωνίου: Διαφορική Γεωμετρία, Πάτρα : Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών, 1996- 1997
- G. Στάμου: Ασκήσεις Διαφορικής Γεωμετρίας. Εκδόσεις Ζήτη, 1990