論Понтрягин示性類Ⅴ

<正> 本文是這系列著作中Ⅱ的一個補充.在Ⅱ中(參閱Ⅱ的更正)我們證明了可微分閉流形的某些示性類特別是法3示性類的拓撲不變性.它的證明是隱合的(implicit).本文目的在進一步求得這些示性類用流形同調構造來表示的顧谿(explicit)公式,使我們能就任意可定向的可微分閉流形的這些示性類進行具體的計算.特別可以獲得下述結果:     

論ПОНТРЯГИН示性類,Ⅲ.

<正> 本文繼續以前二文研究微分流形上示性類的拓撲不變性. 本文應用了在[3]一文中首次倡用的方法,完全決定了格拉斯曼流形R_n,m中的平方。由此可知,在一個可微分閉流形上,示性類在法4約化後乃是這個閉流形的拓撲不變量。     

一個H.Hopf推測的證明

<正> 假設一個有限複合形K上的定向S~2叢在K~3上有截面,那末Hopf從他的第二阻礙公式獲得了一個叢不變量△~4()∈H~4(K).Hopf曾經猜測過這個叢不變量與叢的4維示性類有關.本文的目的在證明這個推測是對的,更明確言之,應有     

洛必大法則的一個推廣

用來求無窮小或無窮大變量之此的極限的洛必大(G.F.de l′Hospitale)法則為我們所熟知,本文用幾何方法來證明此法則因而推廣此法則,最後並利用推廣後的法則說明它與極限論中一古典定理——施篤茲(O.S.Stolz)定理問的關係。§1. 洛必大法則的幾何證明洛必大法則有兩個,可叙述如下: 法則一如f(t)及g(t)連續於區間(a,b),且(?)而在這區間內部導數f′(t)及g′(t)都有限,且f′(t)≠0;如果(?)(有限或無窮大),則必(?) 這裹為了以後說話方便,將所有的極限都寫成了右極限,其實只要這一法則能够證明,那末     

多邊形面積唯一性的證明

以下約定:凡云多邊形係指簡單多邊形,即多邊形的顶點互不同,邊內沒有顶點,兩邊的交點不在其邊內者;又凡稱面積都是面積的测度,即用數來表示平面一部分的大小,而面積的單位是固定的。我們知道三角形的面積是底乘高之半;一個多邊形總可以分裂成有限個三角形,顯然,分法不止一種,例如李森林同志證明的聯對角線法(本刊第12號),路見可同志證明的打格子法(本刊第1號),通常我們是用所有部分三角形面稹之和作為該多邊形的面積的,於是發生了這樣一個問題:從邏輯上的觀點看,對一個多邊形的不同分法會有不同的面積麼?最初注意到這個類似問題的人是德曹利特,有所謂德氏公理;後來被     

中等學校中的非歐幾何(績)

六年級 1) 在學習了教學大綱中的主題“平行線公理及其推論”以後;因之在學生們知道了歐幾里得第五公設的表述(附錄1)以後,必須在做習題的課上,考察關於平行線公理各種表述的等價證明的習題,在貝斯金(H.M.BeckИH)的幾何教學法(?)第115頁中可以找到證明。(附錄2) 2) 歐幾里得的第五公設無異於下列命題:同一直線的垂直線和斜線恒相交。說明這一點是有好處的,其證明需要用到一個定理,即所有三角形中,任意二內角之和小於二直角。 3) 學習到教學大綱中的主題“三角形諾角之和的定理”時,必須讓學生來分析這定理的證明,說明我們在證明中用到了平行性的反定理。顯然平行性的反定理可根據關於平行線的公設來證明,因此“三角形諸角之和等於二直角”的定理的正確性可從歐幾里得第五公設推出來。     

關於Borsuk的絕對同倫擴充性質的討論

<正> 序言.在同倫論中,常常需要考慮滿足這種性質的拓撲空間X設Y為任意的一個正規空間,B為Y的任何一個非空閉集,任何一個由B×(0,1)+Y×(0)到X的映像都可以扩充為一個由Y×(0,1)到X的映像,我們稱這種性質為絕對同倫扩充性質,具有這種性質的空間以及用AHE表示.Borsuk曾經介紹這樣一個重要的定理:     

“重複組合定理”的另一證明

范氏代數學§772,關於重複組合有定理如下:n個不同文字中取r個許重複的組合共有C_r~(n+r-1)個;現在我們用歸納法來證明它: 1.n=1時,定理顯然成立。 2.文字個數為n-1時,假設定理成立。 3.在n個文字中,取r個許重複的全部組合可分類如下: 1)不含某一特殊文字如a的:這顯然為n-1個文字中,取r個許重複的組合。由2,這種組合共有a_r~(n-1+r-1)=c_r~(n+r-2)個。     

結式定理的一種證法

在解多個未知量的高次方程組時,消去法是重要的方法,而施行消去法的主要工具则是結式,關於結式定義及其行列式表示法,各種高等代數書中都有介紹,但在證明結式及其行列式表示式的相等時,所用的方法或則偏於抽象,不易為同學所徹底接受〔例如庫洛什高等代數數程(以下簡稱庫高)及奥庫涅夫高等代數(以下簡稱奧高)中的證法〕,或則不够詳明(例如狄克遜初級方程式論§112的證法),下面先略述這些證法來說明我的意見,然後介紹一種直接計算的方法,不算太長,但是比較好懂。一.常見的證法概述以下綜合上引三書的講法,作一概括的叙述,以說明問題之所在。 (一) 先談一個特殊情形,即當域P上多項式f(x),g(x)次數均大於零,且首係數均為1時: f(x)=x~n+a_1x~(n-1)+…+a,     

關於有一無限極限的一個函數的窣锇Ъ墧祵墩笖悼偤托

<正> 1.我們已經證明開於有一無限極限的一個單調函數的福里哀級數對於负指數(c,r)總和性的情形的定理,很自然地,人們還要問起:對於正指數的情形是怎麼樣?現在進行討論如下.     

一個關於行列式的不等式

<正> 在研究多複變數函數論的時候,我們發現了以下的不等式:本文的目的在於給這不等式以一個代數證明,並且把它更精密化些.關於(1)式中所涉及的符號,作以下的說明:在本文中一切拉丁大寫字母都代表n行列的     

一個循環公式和它的應用

下面介紹一個從简單的幾何圖形討論推出的循環公式,並應用於三角圖中n角和的公式及一些代數恒等式的證明。     

論保持平均曲率的黎曼測度V_m在歐氏空間E_(m+1)的變形

<正> §1.如所知,二維黎曼測度ds~2=E(u,ν)du~2+2F(u,ν)du dν+G(u,ν)dν~2;在E_3中的實現不是唯一的,而容有與單項目的兩個任意函數有關的連继變形.如此,曲面的測度不能決定曲面,但不同於此,m維黎曼測度(m≥3)如能在E_(m+1)中實現,一般地說實現它的超曲面只能是唯一的,也就是說,超曲面V_m E_(m+1)一般是不能變形的,而能變形的只是狹窄的一類超曲面.     

再告企圖用規尺三等分角的同志

“用规尺三等分任意角”這一個不成問題的問題,本通報已經登過啟事說明這是一個已經證明“不能”的問題,忠告一些同志不要浪費寶貴的精神企圖“能”了。啓事登了以后,“三等分角”的稿件還是源源而來,我們雖然對於每一稿都作了答覆,但認爲對這樣的問題彼此白費了許多精力和時間,殊不值得,就來稿的情况看:有些同志是不知道這個問題已經證明“不可能”了;也有人明知道了而偏不相信;還有人想了一方法,他自己認爲是對的,但是不會證,讓我們代他證;更有人對於他想的方法並沒有信心,認為是“十不離九”,萬一不對的話,也是近似的;等等。這樣,我們敢大胆地說一句話:這些同志還沒有徹底了解前人對於這個問題的證明,现在我們再一次奉勸企圖用規尺三等分任意角的同誌細讀前人的證明,這樣的證明,數學界公認為是對的已經多年了,如果還有人懷疑,就請先把它駁倒了再研求三等分法,幸勿先想方法,不管前人研究的成果,     

幾何公理體系

§1.釋詞·推理1°1.引言,中學幾何教學工作中有兩樁主要的經常的工作:第一是解釋名詞,第二是推證定理,為了便於說明: 解釋名詞有幾種方法?這些方法那樣便利那樣不便利? 推證定理有幾種方法?這些方法那樣便利那樣不便利?我們先拿讀音和斷案來做個比喻。     

複合形在歐氏空間中的實現問题Ⅰ

<正> 在拓撲發展之初很早就知道一個抽象的n維單純複合形(有限或無限)必可在2n+1維歐氏空間及R~(2n+1)中得到實現,它的證明也很簡單(例如見[1]§2或[2]第Ⅲ章§2).從這一定理知道2n+1維的歐氏空間實際上已包括了所有想像得到的n維複合形,可是是否有不能在R~m中實現但能在R~(m+1)中實現的     

深切缅怀我国著名数学家吴文俊先生

<正>(1919年5月12日—2017年5月7日)挽联:"同蘇公高壽,受榮名於國家,福難比矣。繼陳氏示性,揚拓撲乎中土,功莫大焉!"——丘成桐挽诗:"先生虽逝去,伟业已长存。两类一公式,堪称拓扑魂。证明归计算,玩转几何门。学界群星灿,数坛吴独尊。"——严加安     

叠次乘積與π_r(S~p∪S~q)

<正> §1.設X為一拓撲空間,其中各點可以用弧聯結.那末π_r(X)的研究,要分兩種步驟,第一步要决定π_r(X)的代數構造,第二步要决定π_r(X)中每一個元素的幾何代表;就是說我們要檢定π_r(X)這個羣的構造,並且對於這個羣的每一個元素α,要造一個連續照像     

柏普斯定理的推廣

本文所述的定理底推广方式及§§12,15,16,18各定理都是北京師範大學故教授湯璪真先生生前所示的。汤故教授对於§§15,18兩定理的證明,乃係利用一種他所稱為(一,二)射影的方法而得,並因此引出§§12,16兩個定理來。但他認為這兩个所引得的定理,係应於初等幾何的范围,应該另给它們独立的证明,因此他便囑筆者為它們設計一種初等的證法。经過一番思考,研究之後,筆者乃获得§12定理底如本文所述的證明方法。雖然這個方法也約略涉及射影幾何的一些知識,但與初等幾何相距尚不過遠。至於§16定理的證明,和證§12定理所需的原理當然是一樣的,為了節省篇幅,留待读者自己去思索。倘讀者有能够纯用初等幾何的方法去證明這兩個定理的,那是更好的事,筆者極願請教。 湯故教授所稱的(一,二)射影究竟是什麼樣的一種方法,可惜得很,筆者沒有間得詳細。只記得他曾告訴筆者:先把平面上的圆形依某中心射影到空間的一个二次曲面(例如球面)上,再用另一個中心射影回平面來,這样平面上一點便會產生兩个對應点,因此仙稱它为(一,二)射影。他說這个方法很新鲜,能够把很多定理推廣為更廣泛的定理;但他想先把這个方法的基本原則、關係、互换公式等建立好了,然後再發表出來和大家研究;因為研究得尚未十分成熟,所以還不到發表的時候。為了這個缘故,對於§§15,18兩定理的證明,他到底是怎樣運用這個(一,二)射影方法而得的,慚愧得很,筆者實在毫無所知。他只会把這兩個定理記在一强小小的硬紙片上交給筆者,這张硬紙片目下已找不着,尚幸笔者當時把它們抄錄下來(經過幾次抄寫,文字已有变更,但內容未變),得以保存。現在只好把它們照樣錄出,料想它們缺乏證明,必然要引起大家的懷疑;究竟它們是定理與否(因此特註上*號,以示區別),让大家去判斷吧。同時他這個(一,二)射影方法,若有人認為有研究的價值,继续去研究,完成他未竟的工作,則更是一件极好的事情了。本文前後共改寫了几次,每次都係遵照湯故教授的指示而修正重寫的。可惜後來的一次,他未及寓目,不料竟舆世称辭,真是萬分遺憾。現在,筆者謹用本文(當然又經過一些補充)來表示哀悼之忱,並留作永久的紀念。本文原係着重在尋求§12定理的證法,但因為叙述的方便,還乘機推論了一些射影幾何的东西。同時在求证的過程中,不意另得巴氏定理等底類似的推广,這可說是意外的收获,也顺便寫在一起。     

自然數的平方和

自然數列中,前n個數的平方和的公式,是大家都熟悉的,我們還可以這樣地導出此公式。取兩個互相垂直的直線OA和OB,選取任意的線段為單位長,並且在横軸OA上,從點O開始相繼地截出線段1,2,3,4,…,n(圖1)。在縱軸OB上,截出一個等於1的線段,然後再截出n-1個線段,每個線段的長邵等於2/3。通過諾分割點我們引平行於軸的直線,一直到它們的交點為止,於是我們得到邊長為1的正方形和n-1個六角形,這些六角形的面積相繼地表示前面的自然數的平方。 證明:上面的命題很容易證明,命六角形MNTPQR的邊MN等於k,已知RS‖OB,我們得到面積MNTPQR=面積MNTS+面積RSPQ,