Espai tangent: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m bot traduint automaticament plantilles |
m bot arreglant traducció automàtica amb les er de Usuari:Amical-bot/Matemàtiques/en |
||
Línia 2:
== descripció Informal ==
[[
En LA [[geometria diferencial]], un es pot enganxar a tots els punts ''x'' d'una [[varietat (matemàtiques)|varietat]] diferenciable un '''espai de tangent''', un [[espai vectorial]]
Per exemple, si la varietat donada és una 2 [[esfera]], un es pot imaginar l'espai de tangent a un punt com
En LA [[geometria algebraica]], per contrast, hi ha una definició intrínseca de '''espai de tangent en un punt P''' d'una [[varietat algebraica|varietat]] ''V'', allò dóna un espai vectorial de dimensió com a mínim allò de ''V'' . Els punts P en els quals la dimensió és exactament allò de ''V'' són anomenats el '''no-singular''' punts; els altres són '''singular''' punts. Per exemple, una corba que es creua no té una recta tangent única en aquell punt. El singular juga de ''V'' són aquells on la 'prova per ser una varietat' fracassa. Vegi [[Espai de tangent de zariski]].
Línia 20:
Suposi ''M'' és un C<sup>''k'' varietat de </sup> ''( k'' ≥; 1) i ''x'' és un punt en ''M'' . Triï una [[carta]] φ; : ''U'' → '''R'''<sup>''n'' </sup> on ''U'' és un [[conjunt obert|subconjunt obert]] de ''M'' contenint ''x'' . Suposi dues corbes γ<sub>1</sub> : (-1,1) → ''M'' i γ<sub>2</sub> : (-1,1) → ''M'' amb γ<sub>1</sub>(0) = γ<sub>2</sub>(0) = ''x'' són donats tal aquell φ; ∘ γ<sub>1</sub> i φ; ∘ γ<sub>2</sub> són els dos diferenciable a les 0. Llavors el γ<sub>1</sub> i γ<sub>2</sub> s'anomenen ''tangent a les 0'' si els derivats corrents de φ; ∘ γ<sub>1</sub> i φ; ∘ γ<sub>2</sub> a les 0 coincideixen. Això defineix una [[relació d'equivalència]] en tals corbes, i les [[classes d'equivalència]] es coneixen com els vectors de tangent de ''M'' a ''x'' . La classe d'equivalència de la corba γ; és escrit com γ'(0). L'espai de tangent de ''M'' a ''x'', denotat per T<sub>''x'' </sub>''M'', és definit com el conjunt de tots els vectors de tangent; no depèn de l'elecció de la carta φ;.
[[
Definir les operacions espacials vectorials en T<sub>''x'' </sub>''M'', utilitzem una carta φ; : ''U'' → '''R'''<sup>''n'' </sup> i defineix el [[mapa]] (dφ)<sub>''x'' </sub> : T<sub>''x'' </sub>''M'' →; '''R'''<sup>''n'' </sup> per (dφ)<sub>''x'' </sub>(γ'(0)) = <math>\scriptstyle\frac{d}{dt}</math>(φ; ∘ γ)(0). Resulta que aquest mapa sigui [[funció bijectiva|bijectiu]] i es pot així
=== Definició mitjançant derivacions ===
Línia 31:
: <Math>D(fg) = D(f)\cdot g(x) + f(x)\cdot D(g)</math>
modeled sobre la [[regla del producte|regla de producte]] de càlcul. Aquestes derivacions formen un espai vectorial
La relació entre els vectors de tangent definits més d'hora i derivacions és de la manera següent: si γ; és una corba amb el vector de tangent γ'(0), llavors la derivació corresponent és ''D'' (ƒ;) = (ƒ ∘ γ)'(0) (on el derivat es pren en el sentit corrent, des de ƒ; ∘ γ és una funció de (-1,1) a '''R''').
Els Generalizations d'aquesta definició són possibles, per exemple a [[varietats complexes]] i [[varietat algebraica|varietats algebraiques]]. Tanmateix, en comptes de derivacions que examinen ''D'' de la plena àlgebra de funcions, un ha de treballar en canvi a l'altura de [[gèrmens]] de funcions. La raó és que el [[feix d'estructura]] pot no estar BÉ per a tals estructures. Per exemple,
=== Definició via l'espai de cotangent ===
Línia 69:
: <Math> \mathrm d\varphi_x(X)(f) = X(f\circ \varphi).</math>..
El mapa lineal d''φ;'' <sub>''x'' </sub> és anomenat diversament el ''derivat'', ''derivat total'', ''diferencial'', o ''pushforward'' de ''φ;'' a ''x'' . S'expressa freqüentment
: <Math> D\varphi_x,\quad (\varphi_*)_x,\quad \varphi'(x).</math>..
En certa manera, el derivat és la millor aproximació lineal a ''φ;'' prop de ''x'' . Bitllet que quan ''N'' = '''R''', el mapa d''φ;'' <sub>''x'' </sub> : T<sub>''x'' </sub>''M'' →'''R''' coincideix amb la idea habitual del [[Diferencial d'una funció|diferencial]] de la funció ''φ;'' . En [[coordenades locals]] el derivat de ƒ; és donat prop del [[Jacobià|Jacobian]].
Un resultat important quant al mapa derivat és el seguir:
: '''Teorema'''. Si ''φ;'' : ''M'' → ''N'' és un [[difeomorfisme local|diffeomorphism local]] a ''x'' en ''M'' llavors d''φ;'' <sub>''x'' </sub> : T<sub>''x'' </sub>''M'' →; T<sub>''φ;'' (''x'') </sub>''N'' és un [[isomorfisme]] lineal. Al contrari, si d''φ;'' <sub>''x'' </sub> és un isomorfisme llavors hi ha un [[conjunt obert|barri obert]] ''U'' de ''x'' tal
Això és una generalització del [[teorema de la funció inversa|teorema de funció invers]] a mapes entre varietats.
|