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Resumo: Um semigrupo de transformação consiste de um semigrupo de aplicações contínuas definidas num espaço topológico. A hipótese sobre o semigrupo é a propriedade de reversibilidade, isto é, que a coleção das translações do semigrupo satisfaz a propriedade de intersecção finita. A idéia central é de dinamizar um semigrupo de transformação, sendo isto realizado pela introdução dos correspondentes objetos dinâmicos elementares da teoria de semifluxos, ou seja, os conjuntos limites, atratores e repulsores. O conceito de recorrência por cadeias é abordado de uma forma generalizada, sobre espaços paracompactos, tendo como fundamento certas famílias especiais de coberturas abertas do espaço base chamadas famílias admissíveis. Estudamos também ações de grupos de homeomorfismos sobre espaços compactos. Neste caso, a hipótese sobre o grupo é que ele seja gerado por um subsemigrupo reversível, a partir do qual são definidos todos os objetos dinâmicos elementares. Estudamos dois casos específicos de semigrupos de transformações. No primeiro caso, abordamos semigrupos de transformações em fibrados topológicos, especialmente em fibrados flag, e enfatizamos o estudo sobre transitividade por cadeias fibra a fibra. No segundo caso, estudamos ações de grupos sobre compactificações de Ellis, onde apresentamos uma relação entre o conceito de subsemigrupo semitotal e a transitividade por cadeias. Por último, introduzimos o conceito de função recorrente por cadeias, generalizando o conceito de função recorrente

Resumo: Primeiramente, apresentamos uma introdução à geometria hiperbólica plana que pode ser útil, inclusive, para um principiante. A seguir, utilizando o conceito de "terremoto simples", descrevemos explicitamente, em termos de algumas coordenadas naturais, o espaço de Teichmüller T Hn de superfícies hiperelípticas. Esta descrição resulta simples: T Hn é o espaço de determinadas (2n ? 6)-uplas de pontos no bordo ideal do plano hiperbólico. Partindo da descrição em questão, diversos resultados são apresentados, incluindo: um critério simples e efetivo que permite verificar se uma dada representação de um grupo de superfície no grupo de isometrias do plano hiperbólico é fiel e discreta; uma demonstração nova e elementar de um resultado de W. Goldman caracterizando as representações fiéis e discretas como aquelas que têm invariante de Toledo maximal; uma demonstração nova e elementar de um teorema de D. Toledo referente à rigidez de representações de grupos de superfície no grupo de isometrias holomorfas do espaço hiperbólico complexo

Resumo: Neste trabalho são descritos métodos para o cálculo da área de regiões planas delimitadas por curvas simples e algumas propriedades de transformações do plano no plano que preservam áreas. No Capítulo 1, a área de polígonos é introduzida como uma soma de determinantes e utilizada para discutir o cálculo da área de regiões planas contornadas por curvas simples quando estas são aproximadas por polígonos com vértices ajustados por parâmetros geométricos. A fundamentação, baseada no Teorema de Green, de processos mecânicos (planímetros) para o cálculo destas áreas é descrita no Capítulo 2. Propriedades e famílias especiais de aplicações do plano no plano que preservam áreas são apresentadas no Capítulo 3.

Resumo: Nesta tese estudamos basicamente como o acoplamento por uma conexão arbitraria influencia o comportamento do espectro do operador de Dirac, real e complexo. Atraves dos resultados classicos da literatura, e destes resultados vemos que, de modo geral, estruturas geometricas influenciam o espectro do operador de Dirac, acoplado ou não. Embora exista uma grande literatura a respeito de estruturas geometricas e o operador de Dirac, sobretudo para o operador não acoplado, existem alguns casos, possivelmente bastante interessantes, que não foram considerados. Com o recente desenvolvimento de geometria complexa generalizada, podemos nos perguntar sobre a possibilidade de definirmos operadores de Dirac neste contexto e se isto traz resultados novos ou entendimento sobre resultados ja conhecidos. Por se tratar de uma area recente existem varios problemas envolvidos na tentativa de estudarmos operadores de Dirac sobre variedades com estruturas complexas generalizadas. O proprio conceito de conexão para este tipo de geometria ainda não e muito claro, uma vez que não assumimos a priori uma metrica na variedade base não podemos considerar a conexão Levi-Civita, ficando a pergunta que se neste contexto existe alguma conexão natural analoga a conexão de Levi-Civita. Outra questão importante e com relação ao fibrado de spinores. No caso de variedades riemannianas a maneira mais usual de construirmos fibrados de Dirac e atraves de uma estrutura Spin na variedade base. Porem este tipo de estrutura tambem e definida em termos de uma metrica ficando a pergunta de como poderíamos construir fibrados de Dirac de maneira natural sobre uma variedade complexa generalizada. Caso seja possível respondermos estas questões podemos falar em operadores de Dirac sobre variedades complexas generalizadas. Podendo, a partir dai, investigar formulas do tipo Weitzenbock e o comportamento do espectro do operador de Dirac. Alem disso podemos nos perguntar se este tipo de operador e de fato um objeto totalmente novo ou se o mesmo se relaciona com operadores conhecidos da variedade base. Outro situação pouco explorada na literatura e a de operadores de Dirac sobre variedades algebricas imersas em CPn. Na literatura existem artigos, [5, 16], que exploram sobretudo estruturas Spin e spinores. Mas não existe tentativas de usar explicitamente que certas variedades podem ser consideradas como variedades algebricas imersas em CPn para tentar obter estimativas mais finas para o espectro do operador de Dirac, como por exemplo e feito para subvariedades Lagrangianas em [8]. Para considerarmos este problema devemos entender como considerar explicitamente que estamos lidando com variedades algebricas imersas em CPn. É possível que existam duas formas de fazermos isto. A primeira e aparentemente mais direta e considerar a imersão em si, na linha do que foi feito com subvariedades Lagrangianas em [8], e estudar propriedades da mesma. Para fazermos isto é possiível que tenhamos que restringir a classe de variedades em questão. A segunda forma, que parece ser um pouco mais delicada, é tentar escrever o operador de Dirac de forma a levar em consideração a estrutura algebrica da variedade. Pode ser possível que escrevendo o operador de Dirac na linguagem algebrica obtenhamos informações que nos permitirão encontrar estimativas para o espectro do mesmo

Resumo: Neste trabalho estudamos uma das curvas descritas por processos mecânicos: A Conchóide. Apresentamos breve relato sobre o surgimento da Conchóide de Nicomedes como uma forma de se "solucionar" um dos três clássicos problemas da geometria grega - o da trissecção do ângulo e abordamos o uso desta nos primórdios da Geometria analítica e do Cálculo no século XVII. Introduzimos a conchóide geral e analisamos com detalhes propriedades geométricas das conchóides de uma parábola. Discutimos a existência de singularidades - cúspides e pontos múltiplos, relacionando-os à evoluta e às curvas paralelas a uma parábola. Utilizamos o computador e programas livres de geometria dinâmica e cálculo simbólico para visualizar, experimentar e conjecturar os resultados a serem provados

Resumo: Esta tese possui quatro partes. A primeira parte apresenta uma construção que permite abordar todas as geometrias clássicas sob um mesmo ponto de vista. Utilizando tal abordagem, expressamos e caracterizamos, de modo simples e isento de coordenadas, vários aspectos destas geometrias, tais como geodésicas distâncias, transporte paralelo, tensores de curvatura e curvaturas seccionais. Esperamos, assim, unificar e facilitar o estudo das geometrias clássicas, evitando a introdução de vários ¿modelos¿ para uma mesma geometria (como é o caso dos modelos de Poincaré, de Siegel e de Klein para as geometrias hiperbólicas) bem como evitando a descrição de métricas através de sistemas de coordenadas específicos. A segunda parte consiste em aplicar as ferramentas desenvolvidas anteriormente para o caso específico da geometria hiperbólica complexa. O foco central é o estudo de configurações de um número pequeno de pontos. Deste modo estudamos propriedades básicas de objetos elementares tais como linhas projetivas, geodésicas e bissetores. Estas propriedades provaram-se essenciais com relação ao nosso principal objetivo, o estudo de grupos discretos de isometrias do plano hiperbólico complexo. A terceira parte consiste em uma versão do Teorema Poliedral de Poincaré em que as exigências sobre a tesselação são suficientemente locais. Além disso, buscamos para o referido Teorema condições simples e verificáveis na prática. A versão apresentada pode ser aplicada em geometrias de curvatura não-constante, nas quais n¿ao podemos explorar, por exemplo, os conceitos de convexidade. Por fim, a quarta parte é um artigo produzido em colaboração com os professores Alexandre Ananin e Nikolai Goussevskii. Neste artigo, novos exemplos de variedades com estrutura hiperbólica complexa s¿ao apresentados, resolvendo alguns problemas da área

Resumo: A motivação inicial deste trabalho foi tentar relacionar os conceitos de geometria de Finsler com situações físicas que temos uma certa dependência de direções no nosso espaço. Apresentamos o conceito do cálculo variacional em variedades e sua relação com as geodésicas. Estudamos também o operador laplaciano ?? para espaços de Minkowski, que generaliza o caso Euclideano, e mais especificamente o problema...Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital

Resumo: Neste trabalho estudamos a geometria dos caminhos em grupos de Lie usando a exponencial estocástica e o logaritmo estocástico. Apresentamos as construções geométricas do espaço tangente, uma métrica e uma conexão natural as caminhos em grupos de Lie. Finalmente apresentamos uma situação em que essa conexão é Levi-Civita e outra que não é

Resumo: Neste trabalho estudamos isometrias e similaridades no espaço Euclidiano de dimensão três com o objetivo de suas classificações. Apresentamos inicialmente alguns fatos históricos referentes à Geometria, e, a seguir, desenvolvemos um estudo sobre isometrias e similaridades usando ferramentas e conceitos de grupos. Finalmente, sugerimos algumas atividades úteis para uma familiarização e desenvolvimento de habilidades na investigação de simetrias de figuras

Resumo: Oscilações de buracos negros adquiriram importância nos últimos anos devido a possibilidade de se comprovar a existência de tais corpos celestes por meio da detecção da radiação gravitacional emitida por eles. Nesse trabalho, o estudo da propagação de ondas de diferentes tipos incidentes em um buraco negro é apresentado sob o ponto de vista matematico. Inicialmente, são usados elementos de Geometria Diferencial a fim de se estabelecer a estrutura matemática da gravitação e, a partir de um conjunto de hipóteses, determinase uma família de soluções das Equações de Einstein que caracteriza os buracos negros (Schwarzschild, Reissner-Nordstrom, Kerr e Kerr-Newman). As Equações de Teukolsky, que governam as perturbações de buracos negros, são obtidas com a ajuda do formalismo de Newman-Penrose e transformadas em uma equação de onda unidimensional. Obedecendo a condições de fronteira especificas, soluções dessa equação para frequências complexas são então determinadas a partir de diferentes métodos semi-analiticos

Resumo: O projetivo de curvatura em um ponto de uma 3-variedade M de classe 'C POT. 2' imersa em 'IR POT. ?' , n >-4, é o lugar geométrico de todos os extremos dos vetores curvatura de secções normais ao longo de todas as direções tangentes a M em p. Mostramos que o projetivo de curvatura em p é isomorfo (difeomorfo) à superfície de Veronese clássica de ordem 2, composta com uma transformação linear. Conforme o posto desta transformação linear, o projetivo de curvatura será dado por projeções da superfície de Veronese em subespaços do espaço normal da variedade M. Quanto menor o posto, maior será a umbilicidade da variedade no ponto em questão. Também estudamos a natureza geométrica e singularidades para os diferentes casos de projetivos de curvatura em pontos de M, os quais incluem a superfície Romana de Steiner, a Cross-Cap, a superfície de Steiner de Tipo 5 e a Cross-Cup. Além disso, analisamos os pontos singulares de segunda ordem da imersão, no sentido de Feldman e estabelecemos condições relacionadas à natureza do projetivo de curvatura, para que uma 3-variedade imersa em 'IR POT. ?', n >_ 9, tenha contato de ordem _ 2 com k-planos e k-esferas de IRn, 3 _ k _ 8.

Resumo: Este trabalho buscou explorar os conceitos e propriedades da geometria da esfera no espaço usual e as projeções cartográficas cilíndricas, em especial, a de Mercator e a eqüidistante meridiana. Dentre os vários conceitos e aspectos históricos abordados no trabalho, destacamos o estudo comparativo entre duas maneiras de caminhar sobre o globo terrestre, uma pela geodésica (curva de menor distância entre dois pontos) e a outra pela loxodromia (curva que mantém o ângulo constante com os meridianos e que teve grande importância nas navegações marítimas e aéreas). Discutimos as deformações que ocorrem nas projeções do globo no plano, o que nos possibilitou estabelecer um comparativo entre o trajeto loxodrômico, que se projeta no mapa de Mercator como uma reta com a curva geodésica entre dois pontos. As representações das projeções apresentadas no trabalho foram implementadas num programa computacional de cálculo simbólico e de visualização. O texto contempla várias possibilidades de abordagem para os cursos de graduação em Matemática e áreas afins, em particular, nas disciplinas de Geometria Analítica e Cálculo, pois estabelece uma conexão entre a Geometria e a Geografia por meio de um instigante exemplo de como a Matemática pode ajudar na compreensão do espaço em que vivemos.

Resumo: Este trabalho tem como objetivos estudar algumas realizações de Arquimedes (287 a.C. - 212 a.C., Grécia) e de Isaac Barrow (1630-1677, Inglaterra), e, também, desenvolver atividades no Geogebra para auxiliar no ensino do Cálculo Diferencial e Integral. Apresentamos a construção do conjunto dos números reais, definições e teoremas atuais que antecedem, logicamente, o Teorema Fundamental do Cálculo. Tratamos de algumas das realizações de Arquimedes: a demonstração da medida da área do círculo, utilizando o Método de Eudoxo, o "método mecânico", pelo qual ele descobriu a medida da área do segmento parabólico e a demonstração rigorosa desta medida. São discutidas algumas realizações de Isaac Barrow: o método por ele utilizado para encontrar retas tangentes a uma curva, um estudo sobre o conteúdo da Conferência I e sobre algumas proposições da Conferência X. Nesta última, será dada atenção especial à Proposição 11, que demonstra casos particulares do Teorema Fundamental do Cálculo. O trabalho termina com um conjunto de atividades baseadas no programa Geogebra. Cada atividade tem a sua função numa seqüência didática e aborda os seguintes temas: a representação do conjunto dos números reais, a proposição de Arquimedes sobre a medida da área do círculo, o cálculo de áreas, a construção da função área, o cálculo de primitivas, a interpretação de Barrow para casos particulares do Teorema fundamental do Cálculo e algumas aplicações do Teorema Fundamental do Cálculo