O objetivo desta dissertação é estudar o problema de autovalor de Dirichlet para variedades riemannianas completas. Mais precisamente, pretendemos estudar uma cota por baixo para o -ésimo autovalor de um domínio limitado em uma variedade riemanniana completa. Tal cota é obtida fazendo-se uso de uma fórmula de recorrência de Cheng e Yang e um teorema de Nash. Ademais, pretendemos estudar uma desigualdade universal para os autovalores no espaço hiperbólico. / The goal of this dissertation is to study the Dirichlet eigenvalue problem for a complete riemannian manifold. More accurately, we intend to investigate a lower-bound for the -ℎ eigenvalue on a bounded domain in a complete riemannian manifold. Such a bound is obtained by making use of a recursion formula of Cheng and Yang and Nash’s Theorem. Furthermore, we study a universal inequality for eigenvalues of the Dirichlet eigenvalue problem on a bounded domain in a hyperbolic space (−1).

O objetivo desta dissertação é estudar o problema de autovalor de Dirichlet para variedades riemannianas completas. Mais precisamente, pretendemos estudar uma cota por baixo para o -ésimo autovalor de um domínio limitado em uma variedade riemanniana completa. Tal cota é obtida fazendo-se uso de uma fórmula de recorrência de Cheng e Yang e um teorema de Nash. Ademais, pretendemos estudar uma desigualdade universal para os autovalores no espaço hiperbólico. / The goal of this dissertation is to study the Dirichlet eigenvalue problem for a complete riemannian manifold. More accurately, we intend to investigate a lower-bound for the -ℎ eigenvalue on a bounded domain in a complete riemannian manifold. Such a bound is obtained by making use of a recursion formula of Cheng and Yang and Nash’s Theorem. Furthermore, we study a universal inequality for eigenvalues of the Dirichlet eigenvalue problem on a bounded domain in a hyperbolic space (−1).

O objetivo desta dissertação é estudar o problema de autovalor de Dirichlet para variedades riemannianas completas. Mais precisamente, pretendemos estudar uma cota por baixo para o -ésimo autovalor de um domínio limitado em uma variedade riemanniana completa. Tal cota é obtida fazendo-se uso de uma fórmula de recorrência de Cheng e Yang e um teorema de Nash. Ademais, pretendemos estudar uma desigualdade universal para os autovalores no espaço hiperbólico. / The goal of this dissertation is to study the Dirichlet eigenvalue problem for a complete riemannian manifold. More accurately, we intend to investigate a lower-bound for the -ℎ eigenvalue on a bounded domain in a complete riemannian manifold. Such a bound is obtained by making use of a recursion formula of Cheng and Yang and Nash’s Theorem. Furthermore, we study a universal inequality for eigenvalues of the Dirichlet eigenvalue problem on a bounded domain in a hyperbolic space (−1).

Submitted by Joyce Melo (joycemello79@gmail.com) on 2016-03-14T15:37:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Francisco Almino.pdf: 1359333 bytes, checksum: 9ba9bf083392c562a05674c9c8c918c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-15T15:17:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Francisco Almino.pdf: 1359333 bytes, checksum: 9ba9bf083392c562a05674c9c8c918c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-15T15:19:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Francisco Almino.pdf: 1359333 bytes, checksum: 9ba9bf083392c562a05674c9c8c918c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-15T15:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Francisco Almino.pdf: 1359333 bytes, checksum: 9ba9bf083392c562a05674c9c8c918c9 (MD5) Previous issue date: 2012-04-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this dissertation, we propose a characterization of Euclidean spheres S . n Let g and γ be parameterized geodesics meeting at a point p of M . Such arrangement will be called a con guration and denoted by (g, γ)Γ. Let us p consider the following condition: For any con guration (g, γ) and a point p q = γ(s) 6= p, there exist two and only two parameters t < 0Γ< t such 1 2 that r = g(t ) and r = g(t ) determine geodesic segments [q, r ] and 1 1 2 2 1 σ [q, r ]in such a way that the geodesic triangles ([p, q], [q, r ], [r , p]) and 2 τ γ 1 σ 1 g ([p, q], [q, r ], [r , p] ) are both isosceles having [p, q]Γas a common basis. γ 2 τ 2 g γ We show that if a Riemannian manifold M is complete, connected, oriented and of dimension n ≥−2Γand satis es the condition above then M is isometric to S . Actually, the axiom above assures that M is a Wiedersehen n manifold. Hence, the result will follow from L.W.Green [8], C.T.Yang [1] and J. Kazdan [7]. / Nesta dissertação, apresentaremos uma caracterização das esferas euclidianas S . n Sejam g e γ duas geodésicas parametrizadas que se interceptam em um ponto p de M . A essa situação chamaremos de con guração e representaremos por (g, γ) . Agora consideremos a seguinte condição: Para toda p con guração (g, γ) e para todo ponto q = γ(s) 6= p existem dois e apenas p dois números reais t e t , com t < 0 < t , tais que os pontos r = g(t ) 1 2 2 1 1 1 e r = g(t ) determinam os segmentos geodésicos [q, r ] e [q, r ] , de modo 2 2 1 γ 2 τ que os triângulos geodésicos ([p, q] , [q, r ] , [r , p] ) e ([p, q] , [q, r ] , [r , p] ) γ 1 σ 1 g γ 2 τ 2 g são triângulos isósceles cuja base comum é [p, q]. γ Mostraremos que se uma variedade Riemanniana M , completa, conexa, de dimensão n ≥−2 e orientada satisfaz o axioma acima, então M é isométrica a S . Em verdade, usaremos o fato que a condição acima é su ciente para que n M seja uma variedade wiedersehen. Daí a caracterização desejada segue-se dos trabalhos de L.W.Green [8], C.T.Yang [1] e J. Kazdan [7].

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8534_1.pdf: 546278 bytes, checksum: 393e9760515d3a5f5161ccdd3119192d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Saber em que condições pode-se imergir ou mergulhar uma variedade em algum espa»co euclideano foi um problema que ficou em aberto por um bom tempo. Em 1936, Whitney provou que qualquer variedade de Hausdorff e com base enumerável n-dimensional C1 V pode ser imersa em R2n e mergulhada em R2n+1. Se V não tem componentes fechadas, este resultado pode ser re¯nado para 2n ¡ 1 no caso das imersões e para 2n no caso dos mergulhos. Em 1954, John Nash provou, em seu artigo intitulado C1 Isometric Imbeddings, que qualquer variedade riemanniana n-dimensional tem uma imersão isométrica C1 em R2n e um mergulho isométrico C1 em R2n+1. Dois anos depois, o mesmo Nash provou, em seu artigo intitulado The Imbedding Problem for Riemannian Manifolds que qualquer variedade compacta riemanniana Ck tem um mergulho isométrico Ck em R3 n(n+1) 2 +4n, para 3 · k · 1. Nesta dissertação apresentaremos uma versão para aplicações livres do Teorema de Nash sobre mergulhos isométricos de variedades compactas C1(Ca) em Rq. Esta versão encontra-se no artigo Embeddings and Dimensions in Riemannian Geometry publicado originalmente em russo por Gromov e Rokhlin. Eles provaram que toda variedade riemanniana compacta C1(Ca) pode ser mergulhada livre e isometricamente em Rn(n+1) 2 +4n+5

O Teorema de Representação de Weierstrass clássico, que faz uso da análise complexa para descrever uma superfície mínima imersa no espaço Euclidiano em termos de dados holomorfos, tem sido extremamente útil seja para construir novos exemplos de superfícies mínimas, seja para o estudo das propriedades destas superfícies. Em [24], usando a equação harmônica, os autores determinam uma fórmula de representação para superfícies mínimas, simplesmente conexas, imersas em uma variedade Riemanniana qualquer. Neste caso, a condição de holomorficidade dos dados de Weierstrass consiste em um sistema de equações diferenciais parciais com coeficientes não constantes. Logo, em geral, é complicado determinar soluções explícitas. No entanto, escolhendo adequadamente o espaço ambiente, tais equações se simplificam e a fórmula pode ser usada para produzir novos exemplos de imersões mínimas conformes. No espaço de Lorentz-Minkowski tridimensional uma fórmula de representação tipo-Weierstrass foi provada por Kobayashi, para o caso das imersões mínimas de tipo espaço (ver [18]), e por Konderak no caso das imersões mínimas de tipo tempo (ver [20]). Na demonstração destas fórmulas se utilizam as ferramentas da análise complexa e paracomplexa, respectivamente. Recentemente, em [22] os resultados de Kobayashi e Konderak foram generalizados para o caso de superfícies mínimas (de tipo espaço e de tipo tempo) imersas em 3-variedades Lorentzianas. Nesta dissertação estudaremos as fórmulas de representação de Weierstrass para superfícies mínimas imersas em variedades Riemannianas e Lorentzianas, que foram obtidas nos artigos [18], [20], [22] e [24]. / The classic Weierstrass Representation Theorem, which makes use of complex analysis to describe a minimal surface immersed in the Euclidean space in terms of holomorphic data, has been extremely useful either to construct new examples of minimal surfaces, rather than to study structural properties of these surfaces. In [24], using the standard harmonic equation, the authors determine a representation formula for simply connected immersed minimal surfaces in a Riemannian manifold. In this case, the holomorphicity condition of the Weierstrass data is a system of partial differential equations with nonconstant coefficients. Therefore, in geral, it is very difficult to determine explicit solutions. However, for particular ambient spaces, these equations become simpler and the formula can be used to produce new examples of conformal minimal immersions. In the three-dimensional Lorentz-Minkowski space a Weierstrass-type representation formula was proved by Kobayashi for spacelike minimal immersions (see [18]), and by Konderak for the case of timelike minimal immersions (see [20]). In the demonstration of these formulas are used the tools of complex and paracomplex analysis, respectively. Recently, in [22] the results of Kobayashi and Konderak were generalized to the case of (spacelike and timelike) minimal surfaces immersed in 3-Lorentzian manifolds. In this dissertation, we will study the Weierstrass representation formula for immersed minimal surfaces in Riemannian and Lorentzian manifolds, that was obtained in the articles [18], [20], [22] and [24].

O Teorema de Representação de Weierstrass clássico, que faz uso da análise complexa para descrever uma superfície mínima imersa no espaço Euclidiano em termos de dados holomorfos, tem sido extremamente útil seja para construir novos exemplos de superfícies mínimas, seja para o estudo das propriedades destas superfícies. Em [24], usando a equação harmônica, os autores determinam uma fórmula de representação para superfícies mínimas, simplesmente conexas, imersas em uma variedade Riemanniana qualquer. Neste caso, a condição de holomorficidade dos dados de Weierstrass consiste em um sistema de equações diferenciais parciais com coeficientes não constantes. Logo, em geral, é complicado determinar soluções explícitas. No entanto, escolhendo adequadamente o espaço ambiente, tais equações se simplificam e a fórmula pode ser usada para produzir novos exemplos de imersões mínimas conformes. No espaço de Lorentz-Minkowski tridimensional uma fórmula de representação tipo-Weierstrass foi provada por Kobayashi, para o caso das imersões mínimas de tipo espaço (ver [18]), e por Konderak no caso das imersões mínimas de tipo tempo (ver [20]). Na demonstração destas fórmulas se utilizam as ferramentas da análise complexa e paracomplexa, respectivamente. Recentemente, em [22] os resultados de Kobayashi e Konderak foram generalizados para o caso de superfícies mínimas (de tipo espaço e de tipo tempo) imersas em 3-variedades Lorentzianas. Nesta dissertação estudaremos as fórmulas de representação de Weierstrass para superfícies mínimas imersas em variedades Riemannianas e Lorentzianas, que foram obtidas nos artigos [18], [20], [22] e [24]. / The classic Weierstrass Representation Theorem, which makes use of complex analysis to describe a minimal surface immersed in the Euclidean space in terms of holomorphic data, has been extremely useful either to construct new examples of minimal surfaces, rather than to study structural properties of these surfaces. In [24], using the standard harmonic equation, the authors determine a representation formula for simply connected immersed minimal surfaces in a Riemannian manifold. In this case, the holomorphicity condition of the Weierstrass data is a system of partial differential equations with nonconstant coefficients. Therefore, in geral, it is very difficult to determine explicit solutions. However, for particular ambient spaces, these equations become simpler and the formula can be used to produce new examples of conformal minimal immersions. In the three-dimensional Lorentz-Minkowski space a Weierstrass-type representation formula was proved by Kobayashi for spacelike minimal immersions (see [18]), and by Konderak for the case of timelike minimal immersions (see [20]). In the demonstration of these formulas are used the tools of complex and paracomplex analysis, respectively. Recently, in [22] the results of Kobayashi and Konderak were generalized to the case of (spacelike and timelike) minimal surfaces immersed in 3-Lorentzian manifolds. In this dissertation, we will study the Weierstrass representation formula for immersed minimal surfaces in Riemannian and Lorentzian manifolds, that was obtained in the articles [18], [20], [22] and [24].

Este trabalho trata de estimativas inferiores para o primeiro autovalor de Dirichlet para dom nios multiplamente conexos contidos em variedades riemannianas. Essas estimativas consideram o supremo da curvatura seccional da variedade e a curvatura do bordo do domínio. Para obter os resultados, usa-se uma estimativa C0 para solucões da equação de Poisson. / Lower bounds for the rst Dirichlet eigenvalue are presented. We consider multiply connected domains in riemannian manifolds. The estimates are obtained using hypothesis on the supremum of the manifold's sectional curvature and on the domain's boundary curvature. C0 estimates for solutions of Poissons equation are used to prove the results.

Este trabalho trata de estimativas inferiores para o primeiro autovalor do problema de Dirichlet para o Laplaciano para domínios relativamente compactos contidos em variedades riemannianas. Essas estimativas são obtidas com hipóteses sobre a curvatura seccional ou a curvatura de Ricci radial e a curvatura do bordo do domínio. / This paper deals of lower estimates for the first eigenvalue of the Dirichlet problem for the Laplacian for relatively compact domains contained in Riemannian manifolds. These estimates are obtained with assumptions on the sectional or Ricci radial curvature and the curvature of the boundary of the domain.

Este trabalho trata de estimativas inferiores para o primeiro autovalor de Dirichlet para dom nios multiplamente conexos contidos em variedades riemannianas. Essas estimativas consideram o supremo da curvatura seccional da variedade e a curvatura do bordo do domínio. Para obter os resultados, usa-se uma estimativa C0 para solucões da equação de Poisson. / Lower bounds for the rst Dirichlet eigenvalue are presented. We consider multiply connected domains in riemannian manifolds. The estimates are obtained using hypothesis on the supremum of the manifold's sectional curvature and on the domain's boundary curvature. C0 estimates for solutions of Poissons equation are used to prove the results.