拓扑学研究生才学吗?

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拓扑学主要研究几何对象的性质,这些对象不一定是真实存在的,它们有些仅仅是抽象的结构或框架。例如,线段、圆、四面体等等是实变函数中讨论的对象;而点集、子集、映射等则属于拓扑学的研究范围。虽然对象不同,但这两种学科有一些共同的特征。在微积分的学习过程中,我们已经接触到了一些拓扑学的方法,如定积分的定义中就有“覆盖”的思想;利用单调有界准则证明函数的极限时所运用的方法就是拓扑学的构造性方法——构建一个收敛序列。

如果同学对这种用构造性的方法来证明数学结论的感觉还不错的话,那么就可以继续深入地学习拓扑学的相关知识了。不过先不要急着入手相关的教科书,可以找一本简单一点的拓扑学讲义来看看,感受拓扑学的基本面貌和它的主要研究对象。

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简单的拓扑学在大学低年级就开始学了,比如点集拓扑。还有代数拓扑学、微分拓扑学,是在研究生阶段开始学。比如二维平面,拓扑学主要研究他的点的性质。代数拓扑主要研究一个二维平面,这个平面他本身是个什么样的性质,和其它平面的区别是什么。微分研究的是有微分结构的流形上面的性质。其实,我们学习高等数学中的积分,往往是在一个有微分结构的流形上面研究的。

拓扑对于国内的数学大学生而言,可能是数学里边一个比较难的课程,因为它研究的对象看不见,它研究的是一个比较虚幻的东西。比如,我们两个手,一个是左手一个是右手,对我们而言是不一样的,但是拓扑学家认为就是一样,因为他不研究这个本质。比如,数学里边有莫比乌斯带,一个二面,只做一个扭曲然后两个边粘起来,就变成一个只有一个面的二面。大家有兴趣的话可以去看一本书叫:周玩《好玩的数学——神奇的莫比乌斯带》。

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