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在本文中,较系统地研究了具有非负Ricci曲率的完备非紧Riemann流形在体积增长条件下的拓扑结构.
第一,研究了具有非负Ricci曲率和大体积增长的完备非紧Riemann流形Mn,如果Mn满足对某个p∈M有Kminp≥-C(C>0)及一定的大体积增长条件,证明了Mn具有有限拓扑型;如果Mn满足共轭半径conjM≥i0>0,临界半径critp≥r0>0及一定的大体积增长条件,证明了Mn微分同胚于Rn,这些是[47]和[36]中部分结果的推广.另外,还证明了:如果Mn满足对某个p∈M和任意r>0有kp(r)≥-C/(1+r)α,其中C>0,0≤α≤2,则Mn在一定大体积增长条件下必微分同胚于Rn.这个结论将C.Xia[56]的定理推广到一般.
第二,应用Gromov-Hausdorff收敛性和Toponogov型比较定理得到临界半径Cp的一个上界估计,结合距离函数与临界点的关系,得到具有非负Ricci曲率且满足αM>1/2的完备非紧Riemann流形在几个距离函数(Excess函数等)有限的条件下微分同胚于Rn的结果,从而进一步支持P.Petersen[40]的猜想.
第三,应用大体积增长条件下的研究方法,讨论具有非负Ricci曲率和次体积增长的完备非紧Riemann流形的拓扑结构,得到有关有限拓扑型和基本群的结论,改进了H.Zhan和Z.Shen的定理.