Если карта φ переносит каждую точку многообразия M в многообразие N то перемещение φ переносит векторы из касательного пространства в каждой точке M в касательное пространство в каждой точке N. ,
В дифференциальной геометрии pushforward — это линейная аппроксимация гладких отображений (формулирующих многообразие) в касательных пространствах. Предположим, что — гладкое отображение гладких многообразий ; тогда дифференциал в какой-то момент , обозначенный , является в некотором смысле лучшим линейным приближением около . Его можно рассматривать как обобщение полной производной обычного исчисления. Явно дифференциал представляет собой отображение касательного пространства линейное в к касательному пространству в , . Следовательно, его можно использовать для перемещения касательных векторов на вперед к касательным векторам на . Дифференциал карты различные авторы также называют производной или полной производной .
между их касательными пространствами. Обратите внимание на касательные пространства изоморфны и , соответственно. Продвижение обобщает эту конструкцию на случай, когда является гладкой функцией между любыми гладкими многообразиями и .
Позволять — гладкое отображение гладких многообразий. Данный дифференциал в это линейная карта
из пространства касательного в к касательному пространству в Изображение касательного вектора под иногда называют вперед продвижением к Точное определение этого продвижения зависит от определения, которое используется для касательных векторов (различные определения см. В касательном пространстве ).
Если касательные векторы определены как классы эквивалентности кривых для которого тогда дифференциал определяется выражением
Здесь, представляет собой кривую в с и - касательный вектор к кривой в Другими словами, продвижение касательного вектора к кривой в - касательный вектор к кривой в
В качестве альтернативы, если касательные векторы определяются как производные , действующие на гладкие вещественные функции, то дифференциал определяется выражением
Таким образом, дифференциал представляет собой линейное преобразование между касательными пространствами, связанное с гладким отображением. в каждой точке. Поэтому в некоторых выбранных локальных координатах оно представляется матрицей Якоби соответствующего гладкого отображения из к . В общем, дифференциал не обязательно должен быть обратимым. Однако, если является локальным диффеоморфизмом , то обратимо, а обратное откат дает
Дифференциал часто выражается с использованием множества других обозначений, таких как
Из определения следует, что дифференциал композиции есть композиция дифференциалов (т. е. функториальное поведение). Это правило цепочки для гладких карт.
где и Последнее отображение, в свою очередь, можно рассматривать как сечение векторного расслоения Hom( TM , φ ∗ ТН ) над М. Карта пакета также обозначается и называется касательной картой . Таким образом, это функционер
Учитывая гладкое отображение φ : M → N и векторное поле X на M , обычно невозможно отождествить продвижение X с некоторым векторным полем Y на N. по φ Например, если карта φ не является сюръективной, не существует естественного способа определить такое продвижение вне образа φ . Кроме того, если φ не инъективен, в данной точке может быть более одного выбора продвижения вперед. Тем не менее, эту трудность можно уточнить, используя понятие векторного поля вдоль карты.
Часть φ ∗ TN над M называется векторным полем вдоль φ . Например, если M — подмногообразие N и φ — включение, то векторное поле вдоль φ — это просто сечение касательного расслоения N вдоль M ; в частности, векторное поле на M определяет такое сечение посредством включения TM внутри TN . Эта идея распространяется на произвольные гладкие карты.
Предположим, что X — векторное поле на M , т. е. сечение TM . Затем, дает в указанном выше смысле прямое движение φ ∗ X , которое является векторным полем вдоль φ , т. е. сечением φ ∗ ТН над М.
Любое векторное поле Y на N определяет сечение обратного образа φ ∗ Y от φ ∗ TN с ( φ ∗ Y ) Икс знак равно Y φ ( Икс ) . Векторное поле X на M и векторное поле Y на N называются φ -связанными, если φ ∗ X = φ ∗ Y как векторные поля вдоль φ . Другими словами, для всех в M dφ x x ( X ) = Y φ ( x ) .
В некоторых ситуациях, учитывая векторное поле X на M , существует уникальное векторное поле Y на N которое φ -связано с X. , Это верно, в частности, когда ф — диффеоморфизм . В этом случае pushforward определяет векторное поле Y на N , заданное формулой
Более общая ситуация возникает, когда φ сюръективен (например, проекция расслоения расслоения). Тогда векторное поле X на M называется проектируемым, если всех y в N для dφ x ( X x ) не зависит от выбора x в φ −1 ({ у }). Это именно то условие, которое гарантирует, что продвижение X как векторного поля на N корректно определено.
Учитывая группу Ли , мы можем использовать карту умножения чтобы получить левое умножение и правильное умножение карты . Эти карты можно использовать для построения левых или правых инвариантных векторных полей на из его касательного пространства в начале координат (которая является ассоциированной с ней алгеброй Ли ). Например, учитывая мы получаем связанное векторное поле на определяется
для каждого . Это можно легко вычислить, используя определение кривых карт прямого продвижения. Если у нас есть кривая
где
мы получаем
с является постоянным относительно . Это означает, что мы можем интерпретировать касательные пространства как .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: A62324C8825463CDA21E0FCE43F8F1C9__1717732980 URL1:https://en.wikipedia.org/wiki/Pushforward_(differential) Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Pushforward (differential) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть, любые претензии не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, денежную единицу можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)