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Hausdorff逼近是研究整体黎曼几何,特别是研究曲率有下界的黎曼流形时的一项重要工具.在Gromov的[28]之后,许多数学家致力于Hausdorff收敛的研究并取得了许多优秀的成果.
本文主要研究的便是曲率有下界的黎曼流形.
在第二章中我们利用调和1-形式研究了第一贝蒂数等于n且Ricci曲率几乎非负的n维黎曼流形和n维平坦环面之间的关系.令φ是从Mn到n维平坦环面Tn的Albanese映射(见定义2.1.1),则我们可获得如下结果.
定理A.对于任给的n≥3,ν0>0以及充分小的ε>0,若M是一个n-维闭流形,且满足diana(M)=1,Ric(M)≥-ε,b1(M)=n及Vol(M)>ν0,则φ:M→Tn是一个ψ(ε|εn,ν0)-Hausdorff逼近.
在第三章中我们把贝蒂数等于n的情况推广到基本群的幂零指标(见定义3.1.1)等于n的情况.利用分裂定理和Hausdorff收敛,我们可以得到下面的结果。
定理B.Mn是一个n维黎曼流形,{gi}∞i=1是M上的一族黎曼度量,并满足diana(M,gi)≤1且Ric(M,gi)>-εi(εi→0).令Mi为M的万有覆盖且赋予其gi的提升度量.假设M的基本群π1(M)有一个有限指标的幂零子群,且其幂零指标为n.则在点则Hausdorff收敛的意义下,我们有limi→∞(~Mi,~Pi)=(Rn,0),其中~Pi是~Mi中的任意固定点.
在第四章和第五章中我们重点考虑正截面曲率的球面。令B:={P∈M|ヨq∈M,d(q,p)>π/2},我们可以得到如下定理。
定理C.M是一个完备的连通n维黎曼流形,且满足sec(M)≥1,diam(M)>π/2.假设N是其连通的k维全测地闭子流形,且N∩B≠φ.则对于任给的x∈N∩B,我们有radN(x)≥radM(x).进一步,N同胚于k维欧氏球面Sk.
这个定理部分地解决了夏在[49]中提出的问题,并推广了他在同一篇文章中的一个定理.同时王在[43]中得到的一个定理亦可看作是定理C的一个直接的推论.
此外,我们还对王在该篇文章中提出的如下问题给出了一个反例。
问题D.M是一个完备的连通n维黎曼流形,且满足sec(M)≥1,rad(M)>吾。则M上的对径映射限制在其全测地子流形上是否就是M上的对径映射本身?
最后,我们研究了正截面曲率黎曼流形上梯度推的性质,并证明了如下结论.
定理E.M是一个连通的n维紧致黎曼流形,且满足sec(M)≥1,rad(M)>π/2。若p是M上的一个点,且f(y)=1/2d2(p,y).则由f以及任意起始点z(≠p)决定的梯度曲线都将终止于或是趋向于p的对径点A(p).