Lehre
Wintersemester 21/22
Vorlesung
Elementare Differentialgeometrie
Di., Mi. 16-17:30,
In der Vorlesung werden die geometrischen Eigenschaften der Kurven und Flächen im Euklidischen Raum untersucht.
Der zentrale Begriff der Vorlesung ist die Krümmung, die in ihren
verschiedenen Ausprägungen die Abweichung der Geometrie der Kurven und Flächen von der
Euklidischen Geometrie, also der Geometrie der Geraden und Ebenen beschreibt. Vorausgesetzt
werden sehr gute Kenntnisse der Analysis I,II und der linearen Algebra I,II. Kenntnisse aus Ana
III oder Topologie sind hilfreich, aber nicht notwendig.
Die Vorlesung wird sich nach dem Buch von Anton Petrunin und Sergio Zamora Barerra “What
is differential geometry: curves and surfaces“ richten.
Die Vorlesung findet online statt. Näheres auf der Homepage der Vorlesung
Literatur: Anton Petrunin und Sergio Zamora Barerra: “What is differential geometry: curves and surfaces“
Seminar
Metrische Geometrie
Findet als Blockseminar statt.
Im Seminar über metrische Geometrie wollen wir ausgewählte Kapitel der metrischen Geometrie studieren.
Möglich sind sowohl abstraktere Vortragsthemen wie injektive metrische Räume, als
beispielsweise auch Themen aus der Alexandrov Geometrie mit konkreten Anwendungen auf Billiards.
Voraussetzung für die Teilnahme ist Analysis 3 und ein gutes Verständnis der Grundbegriffe
der Theorie metrischer Räume. Je nach Vortragsthema können dar ¨uber hinaus weiterführende
Kenntnisse in Geometrie, Topologie oder Funktionalanalyis hilfreich sein.
Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Herrn Paul Creutz:
paul.creutz@ish.de
AG Geometrie
Mo. 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitag 10-12;
Seminarseite
Oberseminar Differentialgeometrie,
Donnerstag 16:30-18:00;
Seminarseite
Wintersemester 20/21
Vorlesung
Analysis III
Mo., Do. 8-9:30,
In der Vorlesung werden die Grundlagen der allgemeinen Maßtheorie, das Lebesgueintegral und Integartion
auf Untermannigfaltigkeiten der Euklidischen Räume behandlet.
Die Vorlesung findet online statt. Näheres auf der Homepage der Vorlesung
Literatur:
Konrad Königsberger, Analysis II, Springer Lehrbuch
Das Skript von Prof. Sweers
Das Skript von Prof. Grieser
Das Skript zur Maßtheorie von Prof. Grieser
Seminar
Metrische Geometrie
Do. 12-13:30 Seminarraum 2.
Im Seminar über Metrische Geometrie wollen wir ausgewählte Kapitel der
metrischen Geometrie studieren. Möglich sind sowohl abstraktere Themen wie
injektive metrische Räume, als beispielsweise auch Themen aus der Alexandrov
Geometrie mit konkreten Anwendungen auf Billiards.
Hauptquelle wird das Skrypt "Lectures on metric geometry" von Anton Petrunin sein (https://anton-petrunin.github.io/metric-geometry/tex/lectures.pdf).
Das Seminar richtet sich vorwiegend an Master Studenten. Vorraussetzung sind
gute Grundkenntnisse der metrischen Geometrie, wie sie beispielsweise im
Rahmen der Vorlesung "Riemannsche und metrische Geometrie" im Sommersemester
2020 erworben werden konnten."
Vorbesprechung des Seminars findet online per Zoom statt.
Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Herr Christian Lange, clange@math.uni-koeln.de oder Herrn Paul Creutz,
paul.creutz@ish.de
AG Geometrie
Mo. 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 20
Vorlesung:
Metrische und Riemannasche Geometrie in zwei Dimensionen
Di 12-13:30., Do. 12-13:30, Großer Hörsaal.
In der Vorlesung wird die Geometrie zweidimensionaler singulärer Riemannschen
Scheiben untersucht. Der Ausgangspunkt ist der Satz von Gauß--Bonnet, der die Summe der
Winkel eines Dreiecks durch die Krümmung ausdrückt.
Die Theorie von Alexandrov-Zalgaller-Reshetnyak beschreibt auf eine geometrische Weise
die Struktur aller Scheiben in denen das Theorem von Gauß-Bonnet gilt. Die Theorie ist elementar
zugänglich und hat Anwendungen in vielen Bereichen der Geometrie.
Bei der Entwicklung der Theorie werden wir viele Aspekte der metrischen Geometrie kennenlernen und
einige wichtige Aspekte der Riemannschen Geometrie, Analysis und der komplexen Analysis streifen.
Voraussetzung für das Verständnis ist gutes Verständnis des Stoffes einer einsemstrigen Vorlesung in
Elementarer Differentialgeometrie oder in Differentialgeometrie.
Literatur: Geometry IV, Reshetnyak.
A course in metric geometry; Burago, Burago, Ivanov.
Intrinsic geometry of surfaces; Alexandrov, Zallgaler.
Seminar
Riemannsche Geometrie
Do. 10-11.30, Seminarraum 1
Im Seminar über Riemannsche Geometrie wollen wir ausgewählte Kapitel der
globalen Riemannschen Geometrie studieren. Im Mittelpunkt soll dabei das
Wechselspiel zwischen lokalen Invarianten wie der Krümmung, globalen
Eigenschaften wie der Topologie und dem Verhalten geschlossener geodätischer
Kurven stehen. Das Seminar baut auf einer einführenden Vorlesung zur
Riemannschen Geometrie auf. Weiterführende topologische Kenntnisse können
mitunter von Vorteil sein, sind aber nicht unbedingt notwendig. Vereinzelte
Themen könnten auch von ambitionierten Hörern der Vorlesung „Elementare
Differentialgeometrie“ übernommen werden.
AG Geometrie
Di. 14-15.30, Seminarraum 3
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 19/20
Vorlesung
Riemannsche Geometrie
Di 14-15:30., Mi. 14-15:30, Großer Hörsaal.
In der Vorlesung wird die Geometrie höherdimensionaler gekrümmter Räume, der sogennatnen Riemannschen
Mannigfaltigkeiten, untersucht. Im Vordergrund stehen dabei grundlegende Fragen wie die Bestimmung des
Abstands zwischen zwei Punkten, die Existenz und Eindeutigkeit kürzester Verbindungen, die Gestalt von Dreiecken und Bällen.
Weitere Ziele sind die Verbindungen zwischen lokalen Eigenschaften der Geometrie, im wesentlichen der Krümmung, und
der globalen Gestalt des Raumes.
Voraussetzungen sind sehr gute Kenntnisse aus den Analysis-Vorlesungen. Grundlegende
Kenntnisse der Topologie und (Unter-) Mannigfaltigekiten sollten soweit vertraut sein, dass
ein klares Bild von Begriffen wie dem folgenden vorhanden ist:
"ein differenzierbares Vektorfeld auf einer offenen Menge in einer Untermannigfaltigkeit
des Euklidischen Raums".
Literatur: Karsten Grove,
Riemannian Geometry: A metric entrance.
Ben Andrews,
Lectures on differential geometry.
Werner Ballmann, Lectures on differential geometry
Seminar
Metrische Geometrie
Do. 12-13.30, Seminarraum 2
AG Geometrie
Di. 16-17.30, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 19
Vorlesung
Topologie
Di 12-13:30., Mi. 10-11:30, Großer Hörsaal.
In der Vorlesung werden die aus den Analysis II bekannten topologischen Eigenschaften
von Teilmengen des Euklidischen Raums vertieft und verallgemeinert. Man versucht dabei die
Idee der Gestalt eines Raums präzise zu fassen. Im zweiten größeren Teil der Vorlesung werden
topologische Eigenschaften differnzierbare Mannigfaltigkeiten und Abbildungen zwischen solchen untersucht.
Ein wichtiges Ziel wird es dabei sein,
Techniken zu entwickeln, um die groben Gestalten solcher Mannigflatigkeiten unterscheiden zu können,
d.h. um die topologischen Verschiedenartigkeiten solcher Objekte zu erkennen.
Wir werden dabei wichtige Invarianten, so genannte der Rahm Kohomologiegruppen jeder solchen
Mannigfaltigkeit definieren uns untersuchen.
Um der Vorlesung folgen zu könnnen, muss man sehr gute Kenntnisse aus den Grundvorlesungen Ana I-II und
LA I-II mitbringen. Kenntnsisse in Analysis III wären auch wünschenswert.
Mit den folgenden Begriffen sollte man gut vertraut sein (sie werden in der Vorlesung sehr schnell wiederholt):
Offene, abgeschlossene, kompakte Teilmengen eines metrischen Raums (oder zumindest des Euklidischen Raums),
Satz über Inverse Abbildung, Untermannigfaltigkeiten des Euklidischen Raums, Tangentialvektoren.
Literatur: Allen Hatcher, Notes on introductory point-set topology
Allen Hatcher, Algebraic topology
Joel Robbin, Dietmar Salamon, Differential topology
Seminar
Differentialtopologie
Di. 14-15:30 Seminarraum 1.
Die Differentialtopologie ist das Studium von Mannigfaltigkeiten und glatten Abbildungen zwischen diesen.
Derartige Objekte treten in vielen Bereichen natürlich auf, z.B. als Riemannsche Flächen in der
Funktionentheorie, als Lie-Gruppen in der Algebra und Geometrie oder als Phasenräume und Energiehyperflächen
in der klassischen Mechanik. In solchen Beispielen tragen Mannigfaltigkeiten häufig eine zusätzlich Struktur,
wie zum Beispiel eine Riemannsche Metrik oder eine symplektische Struktur.
Die Differentialtopologie widmet sich hingegen dem Studium von differenzierbare Mannigfaltigkeiten an sich.
Im Seminar wollen wir, aufbauend auf einem fundiertem Verständnis der Anfängervorlesungen
(insbesondere Analysis 3),
Milnors Buch "Topology from the Differential Viewpoint" folgend einige Grundlagen erarbeiten und uns
mit nicht trivialen Sätzen und Phänomenen der Differentialtopologie beschäftigen.
um Beispiel werden wir den Brouwerschen Fixpunktsatz in der Form beweisen, welche besagt,
dass jede glatte Abbildung einer n-Scheibe auf sich selbst mindestens einen Fixpunkt haben muss,
und die Frage untersuchen, wann zwei stetige Abbildungen einer n-dimensionalen Mannigfaltigkeit in
die n-Sphäre homotop zueinander sind. Ferner werden wir ein überraschendes Verhalten der Nullstellen
eines Vektorfeldes auf einer Mannigfaltigkeit feststellen
und den Zusammenhang zur sogenannten Eulercharakteristik diskutieren.
Literatur:
Milnor, Topology from the differentiable viewpoint
Guillemin and Pollack, Differential Topology
Bröcker und Jänich, Differential Topology
AG Geometrie
Mi. 14-15.30, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 18/19
Vorlesung
Analysis III
Mo., Do. 8-9:30, Großer Hörsaal.
In der Vorlesung werden die Grundlagen der allgemeinen Maßtheorie, das Lebesgueintegral und Integartion
auf Untermannigfaltigkeiten der Euklidischen Räume behandlet.
Literatur:
Konrad Königsberger, Analysis II, Springer Lehrbuch
Das Skript von Prof. Sweers
Das Skript von Prof. Grieser
Das Skript zur Maßtheorie von Prof. Grieser
Seminar
Metrische Geometrie
Do. 12-13:30 Seminarraum 2.
Der Abstandsbegriff spielt in Form des metrischen Raums in vielen Bereichen der Mathema-
tik eine wichtige Rolle. Im Seminar studieren wir metrische Räume aus einer geometrischen
Perspektive. Dazu werden wir zunächst zentrale Grundbegriffe der metrischen Geometrie erar-
beiten. Ziel wird es anschließend sein, Verallgemeinerungen klassischer Sätze der Riemannschen
Geometrie für metrische Räume zu beweisen sowie einige Anwendungen zu studieren, wie z.B.
auf Billiards, geometrische Minimierungsprobleme und polyhedrale Geometrie. Für die Teilnah-
me am Seminar sind Kenntnisse im Umfang einer Vorlesung aus dem Bereich Geometrie und
Topologie erforderlich oder müssen vor Beginn des Seminars erarbeitet werden.
Mögliche Themen:
• Grundbegriffe und Konstruktionen der metrische Geometrie, Längenräume, Beispiele (Cohn-
Vossens Verallgemeinerung des Satzes von Hopf-Rinow)
• Geometrie von Räumen mit nach oben beschränkter Alexandrov-Krümmung (CAT(0)-
Räume, Satz von Cartan-Hadamard, Reshetnyak’s Verklebungssatz, Anwendungen auf
Billiards)
• Räume mit nach unten beschränkter Alexandrov-Krümmung (Satz von Topogonov, Spal-
tungssatz)
• Hausdorff- und Gromov-Hausdorff Metrik (Gromovscher Kompaktheitssatz)
• Isoperimetrische Ungleichung
• Sätze der Polyhedralen Geometrie
Literatur
W. Ballmann, Lectures on spaces of nonpositive curvature. DMV Seminar, 25. Birkhäuser Ver-
lag, Basel, (1995)
M. Bridson, A. Haefliger, Metric spaces of non-positive curvature. Springer-Verlag, Berlin,
(1999)
D. Burago,Y. Burago, S. Ivanov, A course in metric geometry. AMS, Providence, (2001)
A. Petrunin, A. Yashinski, From Euclid to Alexandrov; a guided tour
A. Petrunin, A. Yashinski, Lectures on polyhedral spaces
S. Alexander, V. Kapovitch, A. Petrunin, Invitation to Alexandrov geometry: CAT[0] spaces
Vorbesprechung des Seminars findet am Freitag, dem 13.07 um 16:00 im Seminarraum 2 statt.
Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Herr Christian Lange, clange@math.uni-koeln.de oder Herrn Paul Creutz,
paul.creutz@ish.de
AG Geometrie
Mo. 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 18
Vorlesung
Analysis II
Di., Fr. 8-9:30 Hörsaal B.
In der Vorlesung werden die Grundlagen der Topologie der mehrdimensionalen Räume sowie die Differentialrechnung in mehreren Variablen
beahndelt. Diese Vorlesung ist der
zweite Teil des Vorlesungszyklus über Analysis, der für Studierende der Mathematik (Bachelor
Mathematik und Bachelor Wirtschaftsmathematik) obligatorisch ist. Analysis und Lineare Algebra
bilden die Grundlage für alle weiterführenden Vorlesungen und Seminare in Mathematik
und Physik.
Literatur:
Konrad Königsberger, Analysis II, Springer Lehrbuch
Blockseminar
Analysis auf metrischen Räumen
Das Blockseminar "Analysis in metrischen Räumen" richtet sich hauptsächlich an Masterstudenten.
Vorausgesetzt wird sehr gutes Verständnis der Anfängervorelsungen Analysis I-III, grundlegende Kenntnisse
der Geometrie und Topologie (eine Vorlesung aus diesem Bereich), sowie Funktionalanalysis
(Grundkenntnisse der klassischen Sobolev-Räume sollen vorausgesetzt werden).
Vorbesprechung des Seminars findet am Mittwoch, dem 17.01 um 16:00 im Seminarraum 2 statt.
Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Herr Christian Lange, clange@math.uni-koeln.de
Literatur:
Juha Heinonen, Lectures on analysis in metric spaces.
J. Heinonen, P. Koskela, N. Schanmugalingam, J. Tyson, Sobolev spaces on metric measure spaces.
AG Geometrie
Mi. 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 17-18
Vorlesung
Analysis I
Di., Fr. 8-9:30 Hörsaal B.
In der Vorlesung werden die reellen und komplexen Zahlen, Grenzwerte und Stetigkeit sowie
die Differential- und Integralrechnung in einer Variablen behandelt. Diese Vorlesung ist der
erste Teil des Vorlesungszyklus über Analysis, der für Studierende der Mathematik (Bachelor
Mathematik und Bachelor Wirtschaftsmathematik) obligatorisch ist. Analysis und Lineare Al-
gebra bilden die Grundlage für alle weiterführenden Vorlesungen und Seminare in Mathematik
und Physik.
Literatur
Vorlesungsskript zur Analysis I von Daniel Grieser
Daniel Grieser, Analysis I, Springer Studium Mathematik
Konrad Königsberger, Analysis I, Springer Lehrbuch
Blockseminar
Low-distortion embeddings
The Seminar "Low-distortion embeddings" is intended for bachelor and master students. The
seminar is devoted to the basics of the theory of isometric and Lipschitz embeddings of finite metric
spaces. The overview of the subject can be found in "LOW-DISTORTION EMBEDDINGS
OF FINITE METRIC SPACES" by Piotr Indyk, Jiri Matousek, and Anastasios Sidiropoulos.
The basic plan is to discuss criteria of isometric embeddability into L2, L1, L1 (see 8.1.1, 8.1.2,
8.1.3 of the overview) and Bourgain embedding theorem (see 8.2.2). If you are going to participate
please write Vladimir Zolotov an email to paranuel@mail.ru.
AG Geometrie
Mi. 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 17
Vorlesung
Geometrische Maßtheorie
Mi. 10-11.30, Do. 10-11.30 im Seminarraum 1 des Mathematischen Instituts (Raum 005).
Geometrische Maßtheorie stellt eine Verschmelzung der Maßtheorie mit Geometrie dar und beschäftigt sich mit den Größen singulärer Teilmengen
des Euklidischen Raumes. Die Theorie spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen der Mathematik, in denen Variationsprobleme auftreten.
Wir werden uns von der auf J. Plateau zurückgehenden Frage leiten lassen, ob man jede k-dimensionale Fläche im
Euklidischen Raum durch ein (k+1)-dimensionales Objekt mit dem kleinst möglichen (k+1)-dimensionalem Volumen füllen kann.
Wie in vielen analytischen Fragestellungen wird es dabei wichtig sein, eine gute Klasse von Objekten zu finden, unter denen man die Minimierer sucht.
Ein großer Teil der Vorlesung wird sich mit Eigenschaften dieser Objekte, der sogenannten rektifizierbaren Menge und integralen Ströme beschäftigen.
Voraussetzungen sind gute Kenntnisse der Maßtheorie, einschließlich Integration von Differentialformen. Grundkenntnisse der Topologie und Funktionalanalysis wären hilfreich,
sind aber nicht notwendig.
Literatur: F. Morgan, Geometric measure theory
H. Federer, Geometric measure theory
L. Evans, R. Gariepy, Measure theory and fine properties of functions
Lecture Notes von S. Wenger
Übungen zur Vorlesung
Di. 10-11.30 im Seminarraum 1 des Mathematischen Instituts (Raum 005).
Blockseminar
Eine holomorphe Abbildung von der Riemann Sphäre auf sich selbst kann durch eine
rationale Funktion auf der komplexen Zahlenebene dargestellt werden. Wir werden uns mit Iterationen solcher Abbildungen beschäftige. Anders
formuliert studieren wir das Verhalten von Folgen, die man durch rekursives
Einsetzen in eine rationale Funktion erhält. Typische Fragestellung dabei
lauten: Gibt es periodische Orbiten oder Fixpunkte? Wie verhält sich eine Folge
in der Nähe einer solchen Bahn? Wie hängt das Verhalten einer Folge von den
Parametern der rationalen Funktion ab? Es stellt sich heraus, dass derartige
Fragen selbst für ein quadratisches Polynom $z^2+c$ zu interessanten Beobachtungen
führen. In diesem Fall ist die so genannte Mandelbrotmenge, definiert als die
Parametermenge für welche die Folge mit Startwert Null beschränkt bleibt, auch
weithin bekannt als fraktales Apfelmännchen und zeugt durch ihre Gestalt von
einem chaotischen Verhalten.
Voraussetzung für eine Teilnahme am Seminar sind solide Kenntnisse der
Funktionentheorie, sowie grundlegende Kenntnisse der mengentheoretischen Topologie.
Interessenten melden sich bitte bei Herrn Christian Lange, clange@math.uni-koeln.de
Literatur:
A. F. Beardon: Iteration of rational functions
J. Milnor: Dynamics in one complex variable
H.O. Peitgen, P.H. Richter: The beauty of fractals
N. Steinmetz: Rational Iteration
AG Geometrie
Mittwochs 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 16
Vorlesung
Funktionentheorie
Di. 10-11.30, Do. 10-11.30 im Hörsaal des Mathematischen Instituts (Raum 203).
Funktionentheorie beschäftigt sich mit komplexwertigen differenzierbaren Funktionen.
Die komplexe Differenzierbarkeit ist eine viel stärkere Eigenschaft als die reelle Differenzierbarkeit.
Sie erlaubt es, die Funktion aus der Kenntnis von ganz wenigen Daten zu rekonstruieren
und impliziert unerwartete Zusammenhänge zwischen den lokalen und globalen Eigenschaften der Funktionen.
Funktionentheorie spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen
der Mathematik z.B. in Zahlentheorie, Funktionalanalysis und Topologie.
Voraussetzungen sind Lineare Algeba und Analysis I+II.
Die Vorlesung wird sich eng an das Buch von Jänich und das Vorlesungsskript von Prof. Geiges richten.
Literatur: Jänich, Klaus, Funktionentheorie, Springer-Lehrbuch, 1993, ISBN: 3-540-56337-7
Das Skript "Funktionentheorie SoSe 2010" von Prof. Geiges. Eine Kopie steht in der Bibliothek.
Fischer, Wolfgang; Lieb, Ingo, Funktionentheorie, Vieweg 1980, ISBN: 3-528-07247-4
Übungen zur Vorlesung
Seminar
Homotopietheorie
Im Seminar werden Grundlagen der Homotopie-Theorie behandelt. In diesem
wichtigen Bereich der algebraischen Topologie werden Invarianten von Räumen definiert und
untersucht, die nicht homotopie-äquivalente Räume voneinander unterscheiden. Anders als die
Definition der Homologie-Gruppen, deren Kenntnis nicht vorausgesetzt wird, kann man die
Homotopie-Gruppen eines Raumes sehr einfach definieren. Umso komplizierter sind jedoch ihre
Eigenschaften und Berechnung.
Im Seminar werden folgende Themen behandelt: exakte Sequenzen, der Satz von Whitehead,
Einhängungssatz von Freudental und Faserbundel. Weitere Themen werden von der Anzahl
und Vorkenntnissen der Teilnehmer abhangen.
Vorausgesetzt werden grundlegende Kenntnisse der mengentheoretischen Topologie. Darüber
hinaus sollte man mit endlich erzeugten abelschen Gruppen ein wenig vertraut sein, wissen
was eine Homotopie und was die Fundamentalgruppe eines Raums ist. Letztlich sollte man
sich vor dem Seminar, noch grundlegende Kenntnisse der CW-Komplexe aneignen: Definition,
Vorstellung und Beispiele, siehe z.B. das nullte Kapitel im Buch von Hatcher.
Für Interessenten ohne Vorkenntnisse über CW-Komplexe wird ggf. nach Absprache eine
Einführung in dieses Thema in der vorlesungsfreien Zeit angeboten.
Das Seminar richtet sich an Masterstudenten und an weit in ihrem Studium fortgeschrittene
Bachelor-Studenten.
Das Seminar wird als Blockseminar stattnden. Interessenten melden sich bitte bei Dominic
Jänichen (djaenich@math.uni-koeln.de).
Literatur:
A. Hatcher, Algebraic Topology, https://www.math.cornell.edu/ hatcher/AT/AT.pdf
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 15-16
Vorlesung
Algebarische Topologie
Di 12-13:30, Mi 10-11:30 Cohn-Vossen Raum (313) des mathematischen Instituts.
Übungen zur Vorlesung
Seminar
Topologie von dreidimensionalen Mannigfaltigkeiten
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 15
Vorlesung
Topologie
Di 12-13:30, Mi 10-11:30 Großer Hörsaal des mathematischen Instituts.
Die Topologie stellt eine Sprache bereit, um von gleichen und verschiedenen Formen von Objekten zu sprechen, und stellt Mittel her, um diese Formen u
nterscheiden zu können.
Die Vorlesung beginnt mit einer kurzen Einführung in die mengentheoretische Topologie, bei der der Stoff der Analysis-Vorlesungen
(Kompaktheit, Steigkeit, Zwischenwertsatz ...) verallgemeinert und vertieft wird. Danach werden algebraische Invarianten der Räume untersucht,
wie Fundamentalgruppe und Homologie, die helfen, zwischen verschiedenen Objekten zu unterscheiden und ihre globalen Eigenschaften zu beschreiben.
Die Vorlesung ist ein wichtiger Grundstein für alle höheren Geometrie-Topologie Vorlesungen.
Voraussetzung ist ein gutes Verständnis der Vorlesungen Analysis I-II, Lineare Algebra I.
Literatur: Allen Hatcher, Notes on introductory point-set topology
Allen Hatcher, Algebraic topology
Übungen zur Vorlesung
Seminar
Topologie in Dimension 2 und 3
Mi 12-13:30 Uhr, Seminarraum 1. Beginn: 08.10.2014
Erste Vorbesprechung: Do, 05.02.2015, 12 Uhr, Übungsraum 2, Gyrhofstr. 8b
Kommentar: Im Seminar behandeln wir klassische topologische Fragestellungen in 2 und 3 Dimensionen.
Insbesondere wollen wir einige Aussagen besprechen, die in anderen Vorlesungen häufig ohne Beweis verwendet werden.
Dazu gehören der Jordansche Kurvensatz, nach dem das Komplement eines in der Ebene eingebetteten Kreises aus genau einer
beschränkten und einer unbeschränkten Komponente besteht, der Satz von Schönflies, nach dem der Abschluss der beschränkten Komponente eine Scheibe ist,
sowie die im wesentlichen eindeutige Triangulierbarkeit von 2-Mannigfaltigkeiten. Die Eindeutigkeitsaussage ist Gegenstand der sogenannten Hauptvermutung der
geometrischen Topologie. Derartige Aussagen gelten auch in 3 Dimensionen, aber im Allgemeinen nicht darüber hinaus, was wir teilweise anhand von Beispielen
einsehen wollen.
Das Seminar setzt lediglich die Vertrautheit mit den topologischen Begriffen aus den Anfängervorlesungen voraus und kann entweder ergänzend zu oder unabhängig von der Vorlesung über Topologie besucht werden.
Interessenten können sich bei Herrn Christian Lange (clange@math.uni-koeln.de)
oder Herrn Stephan Stadler (tepha@gmx.de) melden.
Literatur: E. Moise : Geometric topology in dimesnions 2 and 3.
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 14/15
Vorlesung
Elementare Geometrie
Di 10-11:30, Mi 14-15:30 Großer Hörsaal des mathematischen Instituts.
Die Euklidische Geometrie war 2000 Jahre lang die Grundlage der mathematischen Ausbildung.
Trotz der Anschaulichkeit und der Eleganz der Theorie wird sie in der Schule kaum noch und an der
Universität gar nicht behandelt. Dieser immer mehr vernachlässigte Ursprung der Geometrie
wird der erste Hauptgegenstand der Veorlesung sein. Wir werden einen axiomatischen Zugang
wählen, der die Euklidische Ebene als einen metrischen Raum mit bestimmten einfachen Eigenschaften
beschreibt und die Geometrie der Ebene als Konsequenzen dieser Eigenschaften untersuchen.
In erster Linie wird es um einfache Figuren wie Punkte, Kreise, Geraden, Dreiecke und ihre gegenseitige Lage gehen.
Wir werden auch Konstruktionen mit Zirkel und Lineal besprechen.
Weitere Themen werden die Geometrie der hyperbolischen Ebene und der Sphären und projektive Geometrie sein.
Die Voraussetzungen sind die Grundvorlesungen der ersten zwei Semester.
Literatur: Anton Petrunin, Euclidean and hyperbolic planes
Weitere Literatur zum Vergleich, Ergänzung und Ausblicken:
G. Martin, The foundations of geometry and the non-Euclidean plane.
E. Moise, Elementary geometry from an advanced standpoint.
H. Coxeter, Unvergängliche Geometrie.
Übungen zur Vorlesung
Seminar
Elementare Geometrie
Mi 12-13:30 Uhr, Seminarraum 1. Beginn: 08.10.2014
Der ursprüngliche Gegenstand der metrischen Geometrie ist die
Vermessung von Längen, Winkeln und Volumina. Sie ist somit eines der ältesten
Teilgebiete der Mathematik. Im Seminar werden wir die moderne Theorie
der metrischen Räume und insbesondere der Längenräume behandeln. Diese zeichnet
sich einerseits durch ihre elementaren Methoden und andererseits durch ihr
breites Anwendungsspektrum aus, beispielsweise in der geometrischen
Gruppentheorie, der Theorie der partiellen Differentialgleichungen und der
Theorie der dynamischen Systeme.
Zunächst wollen wir einige grundlegende Konzepte und Methoden erarbeiten, etwa
wie man einem metrischen Raum eine Dimension und seinen Teilmengen ein Maß
zuordnen kann. Darauf aufbauend wird es das erstes Ziel sein eine
isoparametrische Ungleichung nach einer Methode von Steiner zu beweisen. Diese
löst das isoparametrische Problem, welches sich dem Mythos nach schon der
phönizischen Prinzessin Dido in der Form stellte ein möglichst großes Stück
Land bei gegebenen Umfang abzustecken. Als weitere Anwendungsbeispiele wollen
wir uns anschließend insbesondere mit polyhedraler Geometrie, euklidischen
Kegelflächen und Billards beschäftigen.
Für das Seminar werden lediglich die Anfängervorlesungen vorausgesetzt. Die
Teilnahme eignet sich insbesondere für alle, die sich weiter in Geometrie
vertiefen möchten.
Interessenten können sich jederzeit bei Herrn Christian Lange
melden (clange@math.uni-koeln.de).
Literatur:
D. Burago, Y. Burago, S. Ivanov: A course in metric geometry, AMS.
A. Petrunin, A. Yashinski: From Euclid to Alexandrov; a guided tour.
A. Petrunin, A. Yashinski: Lectures on polyhedral spaces
R. E. Schwartz, Mostly Surfaces, AMS
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Seminarraum 2
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 2014
Vorlesung
Lineare Algebra II
Di, Fr 8-9:30, 105 Hörsaalgebäude, Hörsaal B. Erste Vorlesung 08.04.2014
Die Vorlesung ist der zweite Teil eines zweisemestrigen Zyklus und bildet
die Grundalge für alle weiterführenden mathematischen Vorlesungen. In der Vorlesung
wird das Studium der linearen Abbildungen und Vektorräume weitergeführt.
Die wichtigsten Themen sind: Eigenwerte, Eigenräume, Diagonalisierbarkeit,
Normalformen, Euklidische und unitäre Vektorräume.
Übungen zur Vorlesung
Seminar
Geometrische Gruppentheorie
Dienstags 14-15:30 Uhr, Seminarraum 2. Beginn: 15.04.2014
In der geometrischen Gruppentheorie werden Gruppen mit geometrischen Methoden
untersucht. Nach Erarbeitung der grundlegenden Konzepte wollen
wir im Seminar Gromov hyperbolische Räume und Gruppen und den Zusammenhang
zwischen algebraischen Eigenschaften einer Gruppe und ihrem Wachstumsverhalten
studieren.
Interessenten melden sich bitte bei Herrn Christian Lange
(clange@math.uni-koeln.de).
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Semianrraum 0.01
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 2013-2014
Vorlesung
Lineare Algebra
Di, Fr 8-9:30, 105 Hörsaalgebäude, Hörsaal B. Erste Vorlesung 15.10.2013
Die Vorlesung ist der erste Teil eines zweisemestrigen Zyklus und bildet
die Grundalge für alle weiterführenden mathematischen Vorlesungen. In der Vorlesung
werden grundlegenden Begriffe der Mathematik wie Körper, Vektorräume, Dimension,
lineare Abbildungen und lineare Gleichungssysteme behandelt.
Übungen zur Vorlesung
Seminar Schöne mathematische Theoreme und Beweise
Dienstags 14-15:30 Uhr, Seminarraum 2. Beginn: 15.10.2013
In dem Seminar wollen wir einige Kapitel aus dem Buch
"Proofs from THE BOOK" besprechen, einer Annäherung an das von Paul Erdös
öfters erwähnte BUCH, in dem Gott perfekte Beweise für mathematische
Sätze aufbewahrt, dem Zitat von G. H. Hardy entsprechend, dass es für
hässliche Mathematik keinen dauerhaften Platz gibt. Ziel des Seminars ist es
das Bewusstsein für schöne und elegante Beweise zu schärfen und dabei einige
nützliche Techniken zu erlernen. Die möglichen Themen, die sich von
Zahlentheorie, Geometrie über Analysis bis zur Kombinatorik und Graphentheorie
erstrecken, sind elementar aber mitunter anspruchsvoll. Vorausgesetzt werden
daher nur die Anfängervorlesungen. Das Seminar ist für all jene geeignet,
die sich für Mathematik begeistern bzw. sich diese Begeisterung noch
erarbeiten wollen. Interessenten melden sich bei Christian Lange
(clange@math.uni-koeln.de).
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Semianrraum 0.01
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Sommersemester 2012-2013
Vorlesung "Räume nicht-positiver Krümmung"
Montags 14-15:30, Mittwochs 10-11:30; Seminarraum 0.01; erste Vorlesung am 10.04
Ein metrischer Raum hat nicht-positive Krümmung, wenn Dreiecke in diesem Raum nicht dicker
sind als Dreiecke in der Euklidischen Ebene. Nicht-positiv gekrümmte Räume
spielen eine wichtige Rolle in Geometrie, Topologie und Gruppentheorie.
Die Vorlesung soll einen Einführung in die Geometrie solcher Räume geben.
Voraussetzungen sind Interesse an Geometrie, Topologie und Gruppentheorie.
Literatur: M. Bridson, A.Haefliger "Metric spaces of non-positive curvature";
W. Ballmann: "Lectures on spaces of non-positive curvature".
Übungen zur Vorlesung
Nach Vereinbarung, wahrscheinlich dienstags 12-13:30, Seminarraum 0.01
Seminar "Darstellungstheorie kompakter Lie-Gruppen"
Montags 16-17:30 Uhr, Raum 106 S22, Seminargebäude, Seminarbeginn 15.04
Lie-Gruppen sind zugleich Gruppen und differenzierbare Mannigfaltigkeiten; klassische Beispiele
bilden die Gruppen aller (speziellen) unitären, orthogonalen oder symplektischen Matrizen.
Sie spielen eine wichtige Rolle in der Differentialgeometrie und als Symmetriegruppen in der
theoretischen Physik.
In diesem Seminar soll die Darstellungstheorie von kompakten Lie Gruppen vorgestellt werden.
Dazu werden Methoden aus der Differentialgeometrie, linearen Algebra, Analysis und Kombinatorik
verwendet.
Voraussetzung ist Vertrautheit mit Mannigfaltigkeiten.
Vortragthemen werden beim ersten Termin am 15.04 vergeben. Hier ist die Themenliste:
Vortragsplan
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Semianrraum 0.01
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12;
Seminarseite
Wintersemester 2012-2013:
Geometrie normierter und metrischer Räume
Dienstags 8-10, Donnerstags 10-12 Seminarraum 0.01
Übungen zur Vorlesung
Montags 15-17 Uhr, bei mir im Büro
AG Geometrie
Dienstags 16-18, Semianrraum 0.01
Oberseminar Geometrie und Topologie,
Freitags 10-12