GEOMETRÍA DE CURVAS Y SUPERFICIES

Departamento de Geometría y Topología
12 créditos

PROGRAMA DE TEORÍA

  1. CURVAS EN EL PLANO Y EN EL ESPACIO.
    1.1. Curvas diferenciables. Parametrizaciones.
    1.2. Longitud de una curva. Parámetro arco.
    1.3. Curvatura de curvas en el plano.
    1.4. Diedro de Frenet. Teorema fundamental de curvas en el plano.
    1.5. Curvatura y torsion de curvas en el espacio.
    1.6. Ecuaciones de Frenet. Teorema fundamental de curvas en el espacio.

  2. SUPERFICIES EN EL ESPACIO.
    2.1. Superficies regulares en el espacio.
    2.2. Ejemplos: Grafos, superficies implícitas, superficies de revolución, superficies regladas
    2.3. Funciones y aplicaciones diferenciables.
    2.4. Plano tangente. Primera forma fundamental.
    2.5. Diferencial de una aplicación diferenciable.
    2.6. Orientabilidad.

  3. APLICACIÓN DE GAUSS. CURVATURAS.
    3.1. La aplicación de Gauss y el operador de Weingarten.
    3.2. Segunda forma fundamental y secciones normales: Curvatura normal y Teorema de Meusnier; curvaturas principales y fórmula de Euler.
    3.3. Curvatura de Gauss K y curvatura media H. Superficies totalmente umbilicales.
    3.4. Direcciones principales y líneas de curvatura. Teorema de O. Rodríguez. Direcciones y líneas asintóticas.
    3.5. Ejemplos y aplicaciones.

  4. GEOMETRÍA INTRÍNSECA.
    4.1. Ecuaciones de compatibilidad. El teorema egregio de Gauss.
    4.2. Isometrías. La curvatura de Gauss como invariante isométrico.
    4.3. Teorema de rigidez de la esfera..
    4.4. Geodésicas. Coordenadas geodésicas polares y entornos normales. Teorema de Minding.
    4.5. Superficies completas. Teorema de Hopf-Rinow..

PRÁCTICAS DE ORDENADOR

  • Visualización de curvas con el programa Estelas.
  • Visualización de superficies con el programa Siluetas.
  • Uso del programa Mathematica para curvas y superficies.

BIBLIOGRAFÍA

  • AMORES LÁZARO, A.M.: Curso básico de curvas y superficies. Edit. Sanz y Torres, Madrid, 2001 (ISBN: 84-88667-77-9).
  • CARMO, M.P. DO: Geometría diferencial de curvas y superficies. Alianza Universidad Textos, 135. Alianza Editorial, Madrid, 1992 (ISBN: 84-206-8135-0).
  • CORDERO, L.A., FERNÁNDEZ, M. Y GRAY, A.: Geometría diferencial de curvas y superficies (con Mathematica). Addison-Wesley iberoamericana, Wilmington, 1995 (ISBN: 0-201-65364-8).
  • COSTA, A.F., GAMBOA, M. Y PORTO, A.M.: Notas de Geometría diferencial de curvas y superficies. Edit. Sanz y Torres, Madrid, 1977 (ISBN: 84-88667-29-9).
  • KLINGENBERG, W.: Curso de geometría diferencial. Edit. Alhambra, Madrid, 1978 (ISBN: 84-205-0395-9).
  • MONTESINOS AMILIBIA, A. Y LAFUENTE GARCÍA, J.: Estelas y Siluetas. UNED, Madrid, 1998 (ISBN: 84-362-3756-0).
  • MONTIEL, S. Y ROS A.: Curvas y Superficies. Proyecto Sur de Ediciones, Granada, 1997 (ISBN: 84-8254-095-5).
  • OPREA, J. Differential Geometry and its aplications. Prentice Hall, Inc. Simon & Schuster / A Viacom Co., Upper Saddle River, New Jersey, 1997 (ISBN: 0-13-340738-1).
  • STRUIK, D.J.: Geometría diferencial clásica. Aguilar de ediciones, Madrid, 1973 (ISBN: 84-03-20146-X).

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Se realizarán dos pruebas parciales cuatrimestrales eliminatorias y un examen final, que pesarán un 90% de la nota final. El restante 10% se podrá obtener asistiendo a un mínimo de tres prácticas con ordenador de las cinco totales, puntuando cada práctica como máximo un 2% de la nota final.