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基础拓扑学及应用


作者:
雷逢春,杨志青,李风玲
定价:
51.00 元
版面字数:
400千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2025年
ISBN:
978-7-04-063042-8
物料号:
63042-A0
出版时间:
2025-02-28
读者对象:
高等教育
一级分类:
数学与统计学类
二级分类:
数学与应用数学专业课
三级分类:
拓扑学

本书主要介绍拓扑学基础与核心内容和一些基本应用。前四章是点集拓扑学的基本内容,包括拓扑空间与连续映射、构造新空间和拓扑空间的最常见的一些拓扑性质等;第5—9章是代数拓扑的基本理论,包括基本群、曲面的拓扑分类、覆叠空间和单纯同调理论等;第10章提供拓扑学在信息科学、物理学和分子生物学等领域的一些常见的简单应用案例。

全书由浅入深,循序渐进,且附录给出学习本书应具备的基础知识。书中例题、习题丰富且相辅相成,均围绕定义、定理等展开。本书配备了大量图形,使各种拓扑概念和实例可视化,以辅助读者理解相关的拓扑概念。

本书是为数学基础较好的本科生编写的拓扑学入门教材,也可供对拓扑学及其应用感兴趣的读者参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 拓扑空间与连续映射
        • 1.1 拓扑空间
          • 1.1.1 拓扑空间的定义
            • 1.1.2 拓扑基
              • 习题1.1
              • 1.2 内部、闭包、边界与拓扑子空间
                • 1.2.1 内部、闭包和边界
                  • 1.2.2 拓扑子空间
                    • 习题1.2
                    • 1.3 连续映射、同胚与拓扑性质
                      • 1.3.1 连续映射及性质
                        • 1.3.2 同胚映射与拓扑性质
                          • 习题1.3
                        • 第2章 构造新空间
                          • 2.1 乘积空间
                            • 2.1.1 乘积空间的定义与基本性质
                              • 2.1.2 投射及性质
                                • 习题2.1
                                • 2.2 度量空间
                                  • 2.2.1 度量空间的定义与基本性质
                                    • *2.2.2 有界度量与等距映射
                                      • 习题2.2
                                      • 2.3 商空间与商映射
                                        • 习题2.3
                                      • 第3章 分离性与可数性
                                        • 3.1 分离性与可数性
                                          • 3.1.1 分离性
                                            • 3.1.2 可数性
                                              • 习题3.1
                                              • 3.2 乌雷松引理、蒂策扩张定理与可度量化空间
                                                • 3.2.1 乌雷松引理
                                                  • 3.2.2 蒂策扩张定理与可度量化空间
                                                    • 习题3.2
                                                  • 第4章 连通性与紧致性
                                                    • 4.1 连通空间
                                                      • 4.1.1 连通空间的定义与性质
                                                        • 4.1.2 连通分支
                                                          • 4.1.3 连通性在拓扑学中的一些简单应用
                                                            • 习题4.1
                                                            • 4.2 道路连通空间
                                                              • 4.2.1 道路连通空间的定义与性质
                                                                • 4.2.2 局部连通与局部道路连通
                                                                  • 习题4.2
                                                                  • 4.3 紧致空间
                                                                    • 4.3.1 紧致空间的定义
                                                                      • 4.3.2 紧致空间的性质
                                                                        • 习题4.3
                                                                        • 4.4 度量空间中的紧致性
                                                                          • 习题4.4
                                                                        • 第5章 同伦与基本群
                                                                          • 5.1 同伦与同伦等价
                                                                            • 5.1.1 同伦的定义和基本性质
                                                                              • 5.1.2 相对同伦
                                                                                • 5.1.3 空间的同伦等价
                                                                                  • 习题5.1
                                                                                  • 5.2 基本群定义和性质
                                                                                    • 5.2.1 道路类及性质
                                                                                      • 5.2.2 基本群的定义与基本性质
                                                                                        • 5.2.3 基本群的同伦不变性
                                                                                          • 习题5.2
                                                                                          • 5.3 基本群计算I——几个简单情形
                                                                                            • 5.3.1 π1(S1)的计算
                                                                                              • 5.3.2 π1(Sn)(n≥2)的计算
                                                                                                • 5.3.3 乘积空间X×Y的基本群
                                                                                                  • 习题5.3
                                                                                                  • 5.4 基本群计算II——利用范坎彭定理与伦型
                                                                                                    • 习题5.4
                                                                                                    • 5.5 基本群的应用
                                                                                                      • 5.5.1 几个经典应用
                                                                                                        • *5.5.2 若尔当曲线定理
                                                                                                          • 习题5.5
                                                                                                        • 第6章 曲面的拓扑分类
                                                                                                          • 6.1 拓扑流形
                                                                                                            • 习题6.1
                                                                                                            • 6.2 紧致连通曲面的多边形表示
                                                                                                              • 6.2.1 多边形表示的定义
                                                                                                                • 6.2.2 多边形表示的手术与性质
                                                                                                                  • 习题6.2
                                                                                                                  • 6.3 紧致曲面的拓扑分类
                                                                                                                    • 6.3.1 闭曲面的标准多边形表示
                                                                                                                      • 6.3.2 闭曲面的拓扑分类定理
                                                                                                                        • 习题6.3
                                                                                                                      • 第7章 覆叠空间
                                                                                                                        • 7.1 覆叠空间的定义与性质
                                                                                                                          • 7.1.1 覆叠空间的定义与基本性质
                                                                                                                            • 7.1.2 覆叠空间的基本群
                                                                                                                              • 习题7.1
                                                                                                                              • 7.2 映射提升准则
                                                                                                                                • 习题7.2
                                                                                                                                • *7.3 覆叠空间的分类与泛覆叠空间
                                                                                                                                  • 习题7.3
                                                                                                                                • 第8章 单纯同调理论
                                                                                                                                  • 8.1 单纯复形与单纯剖分
                                                                                                                                    • 8.1.1 单纯形与单纯复形
                                                                                                                                      • 8.1.2 多面体与可剖分空间
                                                                                                                                        • 习题8.1
                                                                                                                                        • 8.2 单纯同调群
                                                                                                                                          • 8.2.1 链群、边缘同态与单纯同调群
                                                                                                                                            • 8.2.2 同调群的性质
                                                                                                                                              • 习题8.2
                                                                                                                                              • 8.3 单纯同调群的计算
                                                                                                                                                • 8.3.1 锥复形的同调
                                                                                                                                                  • 8.3.2 曲面同调群的计算
                                                                                                                                                    • 习题8.3
                                                                                                                                                  • 第9章 单纯同调群的同伦不变性与应用
                                                                                                                                                    • *9.1 单纯映射、重心重分与单纯逼近
                                                                                                                                                      • 9.1.1 单纯映射
                                                                                                                                                        • 9.1.2 重心重分
                                                                                                                                                          • 9.1.3 单纯逼近定理
                                                                                                                                                            • 9.1.4 曲面多边形表示的存在性定理的证明
                                                                                                                                                              • 习题9.1
                                                                                                                                                              • *9.2 单纯同调群的同伦不变性
                                                                                                                                                                • 9.2.1 幅式重分
                                                                                                                                                                  • 9.2.2 同调群的同伦不变性
                                                                                                                                                                    • 习题9.2
                                                                                                                                                                    • 9.3 同调群的应用
                                                                                                                                                                      • 9.3.1 几个简单应用
                                                                                                                                                                        • 9.3.2 欧拉示性数与曲面分类
                                                                                                                                                                          • 9.3.3 映射度及其应用
                                                                                                                                                                            • 习题9.3
                                                                                                                                                                          • 第10章 拓扑学的应用
                                                                                                                                                                            • 10.1 拓扑学在信息科学中的应用
                                                                                                                                                                              • 10.1.1 数字拓扑及其在图像处理中的应用
                                                                                                                                                                                • 10.1.2 拓扑学在地理信息系统中的应用
                                                                                                                                                                                  • 10.1.3 度量空间在纠错码理论中的应用
                                                                                                                                                                                    • 10.1.4 拓扑数据分析(TDA)
                                                                                                                                                                                      • 10.1.5 超图及其应用
                                                                                                                                                                                      • 10.2 拓扑学在物理学中的应用
                                                                                                                                                                                        • 10.2.1 构形空间与相空间
                                                                                                                                                                                          • 10.2.2 拓扑学在凝聚态物理中的应用
                                                                                                                                                                                          • 10.3 拓扑学在机器人学中的应用
                                                                                                                                                                                            • 10.4 拓扑学在分子生物学中的应用
                                                                                                                                                                                              • 10.4.1 度量空间在DNA中的应用
                                                                                                                                                                                                • 10.4.2 纽结理论在分子生物学中的应用
                                                                                                                                                                                                • 10.5 拓扑学在动力系统以及生物种群数量研究中的应用
                                                                                                                                                                                                  • 10.5.1 离散动力系统与混沌
                                                                                                                                                                                                    • 10.5.2 两个典型应用案例
                                                                                                                                                                                                    • 10.6 不动点定理在经济学中的应用
                                                                                                                                                                                                      • 10.6.1 纳什均衡及其意义
                                                                                                                                                                                                        • 10.6.2 不动点定理与纳什均衡
                                                                                                                                                                                                        • 10.7 同伦在心脏搏动模型中的应用
                                                                                                                                                                                                        • 附录 预备知识
                                                                                                                                                                                                          • A.1 集合与映射
                                                                                                                                                                                                            • A.1.1 集合及其运算
                                                                                                                                                                                                              • A.1.2 映射
                                                                                                                                                                                                                • A.1.3 关系
                                                                                                                                                                                                                • A.2 群论简介
                                                                                                                                                                                                                  • A.2.1 群的定义和基本性质
                                                                                                                                                                                                                    • A.2.2 有限表现群和群的自由积与融合积
                                                                                                                                                                                                                      • A.2.3 交换群
                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                      • 索引

                                                                                                                                                                                                                      相关图书