構造方程式を用いたガウス-ボネの定理,ポアンカレ-ホップの指数定理の証明を行う。
問題

説明
種数,オイラー標数について簡単に示す。

オイラー標数について,ガウス-ボネの定理,ポアンカレ-ホップの指数定理が重要。

これらを示すには,構造方程式を用いると便利である。

解答
まず第1構造方程式を導出する。


これを整理して第2構造方程式を得る。

ここで,Kはガウス曲率であることを確認。

ガウス曲率の面積分と指数の関係を示す。



指数の和とオイラー標数の一致から,目当ての定理を得る。

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