(輪読用)Differential Forms with Apprications to the Physical Sciences

chap3.2

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satoshi

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\mathbf{U} 上の p 形式の全体(関数の全体)を

\mathbf{F}^p (\mathbf{U})

とあらわす。

次の性質を持つ、\mathbf{F}^p (\mathbf{U}) から \mathbf{F}^{p+1} (\mathbf{U}) への写像(外微分演算子) d を定める。

  1. 和に関して線形:d (\omega + \eta) = d\omega + d\eta
  2. 外積に関して分配:d (\omega \wedge \eta) = d\omega \wedge \eta + (-1)^{\mathrm{deg} \omega} \omega \wedge d\eta
  3. 繰り返し作用するとゼロ:d(d\omega) = 0
  4. 0 形式(普通の関数)に対する作用:d f = \sum_i \frac{\partial f}{\partial x^i} dx^i

これらの性質は矛盾なく定義されており、一意的に d の演算が定まっている(要証明)。

  • あれ、少なくとも3は公理じゃなくて偏微分の可換性(これが成り立つ条件って何でしたっけ?)とウエッジの交代性から導ける性質だったような(poincareの補題って名前がついてた記憶) -- satoshi (2011-05-15 15:15:32)
  • >poincareの補題: なるほどです。d(dx) = 0 というのを天下りに使っているかと思いますが、公理と言うのも語弊がありそうなので修正します。 -- taka (2011-05-15 20:22:26)
  • 0-formに対しても1-formに対しても(x,y,z)空間で考えてdを普通の微分と考えても自然ですね。ただ、dxの”微分”の意味と、基底として扱う所にギャップが(p.21の真ん中あたりの計算とか)。単位ベクトルじゃなくて長さが無限小の基底をイメージすればいいのかな? -- satoshi (2011-05-15 23:50:52)
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> 0-formに対するdの作用の定義(p.20のⅳ)ですけど、納得できそうな例が思いつきますか? -- satoshi (2011-05-14 11:49:53)
  • う~ん。なかなか良い例は思いつかないけど、f(x) = x^2 なら df = 2xdxf(x) = x^3 なら df = 3x^2dx っぽいかな。
そうすると連鎖律によって のようになるかなと。考えるとなかなか難しいですね。
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