全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。

الرياضيات · 术语表

什么是 متنوعة جزئية بحافة?

تعريف 21.21 الرياضيات الجامعية — السنة 3 · 第 21 章 — الصيغ التفاضلية ومبرهنة ستوكس

المتنوعة الجزئية ذات البُعد kk بحافة M⊆RnM \subseteq \R^n هي مجموعة مغطّاة بوسطنات ناظمية من نوعين: الخرائط الداخلية γ ⁣:V→M∩W\gamma\colon V \to M \cap W حيث V⊆RkV \subseteq \R^k مفتوحة، وخرائط الحافة γ ⁣:V∩Hk→M∩W\gamma\colon V \cap H^k \to M \cap W، حيث Hk={u∈Rk:uk≥0}H^k = \{u \in \R^k : u_k \geq 0\} ويمتدّ γ\gamma ناعمًا وناظميًّا إلى المفتوحة VV. والحافة ∂M\partial M هي مجموعة النقاط المبلوغة عند uk=0u_k = 0؛ وهي متنوعة جزئية ذات بُعد (k−1)(k-1) بلا حافة، موسطَنة بالتطبيقات u′↦γ(u′,0)u' \mapsto \gamma(u', 0). ويستحث توجيهُ MM توجيهًا على ∂M\partial M بقاعدة الناظم الخارجي أولًا: فعند p∈∂Mp \in \partial M، يكون أساسٌ (w1,…,wk−1)(w_1, \dots, w_{k-1}) للفضاء Tp∂MT_p\partial M موجبًا إذا وفقط إذا كان (ν,w1,…,wk−1)(\nu, w_1, \dots, w_{k-1}) أساسًا موجبًا للفضاء TpMT_pM، حيث ν∈TpM∖Tp∂M\nu \in T_pM \setminus T_p\partial M يشير خارج MM (وفي خريطة حافة: ν=−∂kγ\nu = -\partial_k\gamma، إلى غاية إضافة مركّبات مماسّية — فصنف التوجيه لا يراها).

قاعدة الناظم الخارجي أولًا: عند كل نقطة حافة، ضع المتجهة الخارجية  أولًا؛ فالأسس التي تكمّلها إلى إطار موجب للمتنوعة M توجّه M. ومن أجل مجال مستوٍ بالتوجيه المعياري، هذه هي قاعدة عكس عقارب الساعة في غرين–ريمان.
قاعدة الناظم الخارجي أولًا: عند كل نقطة حافة، ضع المتجهة الخارجية ν\nu أولًا؛ فالأسس التي تكمّلها إلى إطار موجب للمتنوعة MM توجّه ∂M\partial M. ومن أجل مجال مستوٍ بالتوجيه المعياري، هذه هي قاعدة عكس عقارب الساعة في غرين–ريمان.

示例

مثال 21.24 (المبرهنات الكلاسيكية)

لتكن D⊆R2D \subseteq \R^2 مجالًا متراصًّا بحافة ناعمة، موجَّهًا معياريًّا. ومن أجل ω=P  ⁣dx+Q  ⁣dy\omega = P\,\dd x + Q\,\dd y:  ⁣dω=(∂xQ−∂yP) ⁣dx∧ ⁣dy\dd\omega = \bigl(\partial_xQ - \partial_yP\bigr)\dd x\wedge\dd y، وتُقرأ ستوكس

∫D(∂Q∂x−∂P∂y) ⁣dx  ⁣dy=∮∂DP  ⁣dx+Q  ⁣dy:\int_D\Bigl(\frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y}\Bigr)\dd x\,\dd y = \oint_{\partial D}P\,\dd x + Q\,\dd y :

أي غرين–ريمان، المبرهَن عليها من أجل المجالات الابتدائية في مجلد السنة الجامعية 2 والآن في عمومها الطبيعي. وفي R3\R^3، تعطي ستوكس مطبَّقةً على صيغة التدفق 22-الخطية لحقل متجهي على مجال متراص مبرهنة التباعد ∫Ωdiv⁡F=∫∂Ω⟨F,ν⟩  ⁣dS\int_\Omega\operatorname{div}F = \int_{\partial\Omega}\langle F, \nu\rangle\,\dd S، ومطبَّقةً على صيغة 11-الخطية على سطح بحافة، مبرهنةَ الدوّار الكلاسيكية لكلفن–ستوكس؛ ويفصّل التمرين 21.7 المعجمين معًا.

在原文中阅读 ←