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Matemáticas · পরিভাষা

subvariedad con borde কী?

Definición 21.21 Matemáticas universitarias — Grado 3 · অধ্যায় 21 — Formas diferenciales y teorema de Stokes

Una kk-subvariedad con borde M⊆RnM \subseteq \R^n es un conjunto recubierto por parametrizaciones regulares de dos tipos: cartas interiores γ ⁣:V→M∩W\gamma\colon V \to M \cap W con V⊆RkV \subseteq \R^k abierto, y cartas de borde γ ⁣:V∩Hk→M∩W\gamma\colon V \cap H^k \to M \cap W, donde Hk={u∈Rk:uk≥0}H^k = \{u \in \R^k : u_k \geq 0\} y γ\gamma se extiende de manera regular y con diferencial inyectiva al abierto VV. El borde ∂M\partial M es el conjunto de los puntos alcanzados en uk=0u_k = 0; es una (k−1)(k-1)-subvariedad sin borde, parametrizada por las aplicaciones u′↦γ(u′,0)u' \mapsto \gamma(u', 0). Una orientación de MM induce otra en ∂M\partial M por la regla de la normal exterior en primer lugar: en p∈∂Mp \in \partial M, una base (w1,…,wk−1)(w_1, \dots, w_{k-1}) de Tp∂MT_p\partial M es positiva si y solo si (ν,w1,…,wk−1)(\nu, w_1, \dots, w_{k-1}) es una base positiva de TpMT_pM, donde ν∈TpM∖Tp∂M\nu \in T_pM \setminus T_p\partial M apunta hacia fuera de MM (en una carta de borde: ν=−∂kγ\nu = -\partial_k\gamma, salvo la suma de componentes tangenciales — la clase de orientación no las ve).

La regla de la normal exterior en primer lugar: en cada punto del borde, póngase primero el vector exterior ; las bases que lo completan hasta un referencial positivo de M orientan M. Para un dominio plano con la orientación estándar, esta es la regla antihoraria de Green–Riemann.
La regla de la normal exterior en primer lugar: en cada punto del borde, póngase primero el vector exterior ν\nu; las bases que lo completan hasta un referencial positivo de MM orientan ∂M\partial M. Para un dominio plano con la orientación estándar, esta es la regla antihoraria de Green–Riemann.

উদাহরণ

Ejemplo 21.24 (Los teoremas clásicos)

Sea D⊆R2D \subseteq \R^2 un dominio compacto con borde regular, orientado de la manera estándar. Para 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, y Stokes se lee

∫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 :

Green–Riemann, demostrado para dominios elementales en el volumen de segundo año y ahora en su generalidad natural. En R3\R^3, Stokes aplicado a la 22-forma de flujo de un campo de vectores en un dominio compacto da el teorema de la divergencia ∫Ωdiv⁡F=∫∂Ω⟨F,ν⟩  ⁣dS\int_\Omega\operatorname{div}F = \int_{\partial\Omega}\langle F, \nu\rangle\,\dd S, y aplicado a una 11-forma en una superficie con borde, el clásico teorema del rotacional de Kelvin–Stokes; el Ejercicio 21.7 detalla ambos diccionarios.

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