Dado um grupo G, a definição dos grupos de cohomologia com coeficientes em um ZG-módulo M podem ser dadas usando as técnicas usuais da Álgebra Homológica, que garantem a existência de resoluções projetivas P de Z como um ZG-módulo trivial, a equivalência entre resoluções distintas etc. Podemos também construir o produto cup em cohomologia, cuja definição depende de uma aproximação da diagonal para a resolução projetiva P. Entretanto, o cálculo explicito de tais resoluções e dos grupos de cohomologia pode ser bastante difícil na prática, e ainda mais difícil a obtenção de uma aproximação da diagonal. Nesta tese, obteremos resoluções livres e aproximações da diagonal para os grupos fundamentais das superfícies que são espaços K(G,1) e também para o grupo fundamental de fibrados do toro com base S^1, bem como a estrutura de anel de cohomologia de tais grupos. Ainda, para certos grupos virtualmente cíclicos G, obteremos o anel de cohomologia calculando diretamente uma resolução livre e uma aproximação da diagonal, ou então usando a sequência espectral de Lyndon-Hochschild-Serre. A motivação para o estudo da primeira família de grupos vem do fato de representarem variedades de dimensão 2 e 3, e da segunda família por ser constituída de grupos que atuam em esferas de homotopia. / Given a group G, a definition for its cohomology groups with coefficients in a given ZG-module M can be given using the standard techniques of Homological Algebra, that ensure the existence of projective resolutions P of Z as a trivial ZG-module, the equivalence between two such resolutions etc . We can also construct the cup product, whose definition depends on a diagonal approximation for a given projective resolution P. However, the explicit computation of such resolutions and of the cohomology groups may be very hard in practice, and even worse may be the task of constructing a diagonal approximation. In this thesis, we obtain free resolutions and diagonal approximations for the fundamental groups of surfaces that are K(G,1) spaces and for the fundamental group of the torus bundle with the circle as the base space, as well as the structure of the cohomology ring of these groups. Also, for some virtually cyclic groups, we obtain the cohomology ring by an explicit computation of a free resolution and a diagonal approximation, or by the Lyndon-Hochschild-Serre spectral sequence. The motivation for the study of the first family of groups comes from the fact that such groups represent manifolds of dimension 2 and 3, and the groups of the second family act on homotopy spheres.

In 1970, Raoul Bott published The Periodicity Theorem for the Classical Groups and Some of Its Applications, in which he uses this famous result as a guideline to present some important areas and tools of Algebraic Topology. This dissertation aims to use the path Bott presented in his article as a guideline to address certain topics on Algebraic Topology. We start this incursion developing important tools used in Homotopy Theory such as spectral sequences and Eilenberg-MacLane spaces, exploring how they can be combined to aid in computation of homotopy groups. We then study important results of Morse Theory, a tool which was in the centre of Botts proof of the Periodicity Theorem. We also develop two extensions: Morse-Bott Theory, and the applications of such results to the loopspace of a manifold. We end by giving an introduction to generalised cohomology theories and K-Theory. / Em 1970, Raoul Bott publicou o artigo The Periodicity Theorem for the Classical Groups and Some of Its Applications no qual usava esse famoso resultado como um guia para apresentar importantes áreas e ferramentas da Topologia Algébrica. O presente trabalho usa o mesmo caminho traçado por Bott em seu artigo como roteiro para explorar tópicos importantes da Topologia Algébrica. Começamos esta incursão desenvolvendo ferramentas importantes da Teoria de Homotopia como sequências espectrais e espaços de Eilenberg-MacLane, explorando como estes podem ser combinados para auxiliar em cálculos de grupos de homotopia. Passamos então a estudar resultados importantes de Teoria de Morse, uma ferramenta que estava no centro da demonstração de Bott do Teorema da Periodicidade. Desenvolvemos ainda, duas extensões: Teoria de Morse-Bott e aplicações destes resultados ao espaço de laços de uma variedade. Terminamos com uma introdução a teorias de cohomologia generalizadas e K-Teoria.

Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo detalhado dos fundamentos da Geometria Complexa, ressaltando seus aspectos geométricos, topológicos e analíticos. Começando com materiais preliminares, como resultados básicos sobre funções holomorfas de uma ou mais variáveis e a definição e primeiros exemplos de variedades complexas, passamos a uma introdução à teoria de feixes e sua cohomologia, ferramenta indispensável para o restante do trabalho. Após um estudo sobre fibrados de linha e divisores damos atenção à Geometria de Kähler e alguns de seus resultados centrais, como por exemplo o Teorema da Decomposição de Hodge, o Teorema ``Difícil\'\' e o Teorema das $(1,1)$-classes de Lefschetz. Em seguida, nos dedicamos ao estudo dos fibrados vetoriais complexos e sua geometria, abordando os conceitos de conexões, curvatura e Classes de Chern. Terminamos o trabalho descrevendo alguns aspectos da topologia de variedades complexas, como o Teorema dos Hiperplanos de Lefschetz e algumas de suas consequências. / The main goal of this work is to present a detailed study of the foundations of Complex Geometry, highlighting its geometric, topological and analytical aspects. Beginning with a preliminary material, such as the basic results on holomorphic functions in one or more variables and the definition and first examples of a complex manifold, we move on to an introduction to sheaf theory and its cohomology, an essential tool to the rest of the work. After a discussion on divisors and line bundles we turn attention to Kähler Geometry and its central results, such as the Hodge Decomposition Theorem, the Hard Lefschetz Theorem and the Lefschetz Theorem on $(1,1)$-classes. After that, we study complex vector bundles and its geometry, focusing on the concepts of connections, curvature and Chern classes. Finally, we finish by describing some aspects of the topology of complex manifolds, such as the Lefschetz Hyperplane Theorem and some of its consequences.

Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo detalhado dos fundamentos da Geometria Complexa, ressaltando seus aspectos geométricos, topológicos e analíticos. Começando com materiais preliminares, como resultados básicos sobre funções holomorfas de uma ou mais variáveis e a definição e primeiros exemplos de variedades complexas, passamos a uma introdução à teoria de feixes e sua cohomologia, ferramenta indispensável para o restante do trabalho. Após um estudo sobre fibrados de linha e divisores damos atenção à Geometria de Kähler e alguns de seus resultados centrais, como por exemplo o Teorema da Decomposição de Hodge, o Teorema ``Difícil\'\' e o Teorema das $(1,1)$-classes de Lefschetz. Em seguida, nos dedicamos ao estudo dos fibrados vetoriais complexos e sua geometria, abordando os conceitos de conexões, curvatura e Classes de Chern. Terminamos o trabalho descrevendo alguns aspectos da topologia de variedades complexas, como o Teorema dos Hiperplanos de Lefschetz e algumas de suas consequências. / The main goal of this work is to present a detailed study of the foundations of Complex Geometry, highlighting its geometric, topological and analytical aspects. Beginning with a preliminary material, such as the basic results on holomorphic functions in one or more variables and the definition and first examples of a complex manifold, we move on to an introduction to sheaf theory and its cohomology, an essential tool to the rest of the work. After a discussion on divisors and line bundles we turn attention to Kähler Geometry and its central results, such as the Hodge Decomposition Theorem, the Hard Lefschetz Theorem and the Lefschetz Theorem on $(1,1)$-classes. After that, we study complex vector bundles and its geometry, focusing on the concepts of connections, curvature and Chern classes. Finally, we finish by describing some aspects of the topology of complex manifolds, such as the Lefschetz Hyperplane Theorem and some of its consequences.