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गणित · शब्दावली

प्रत्यानयन क्या है?

परिभाषा 21.10 विश्वविद्यालय गणित — स्नातक वर्ष 3 · अध्याय 21 — अवकल रूप और स्टोक्स की प्रमेय

मान लीजिए φ ⁣:U→V\varphi\colon U \to V चिकना है (U⊆RmU \subseteq \R^m, V⊆RnV \subseteq \R^n विवृत)। प्रत्यानयन φ∗ ⁣:Ωk(V)→Ωk(U)\varphi^*\colon \Omega^k(V) \to \Omega^k(U) बिंदुशः अवकलज के अनुदिश रैखिक प्रत्यानयन से परिभाषित होता है: (φ∗ω)x=(Dφ(x))∗ ωφ(x)(\varphi^*\omega)_x = (D\varphi(x))^*\,\omega_{\varphi(x)}। मूर्त रूप में, φ∗\varphi^* प्रतिस्थापन कर देता है: फलनों पर φ∗f=f∘φ\varphi^*f = f \circ \varphi, φ∗( ⁣dyi)= ⁣dφi=∑j∂φi∂xj ⁣dxj\varphi^*(\dd y_i) = \dd\varphi_i = \sum_j\frac{\partial\varphi_i}{\partial x_j}\dd x_j, और φ∗(a  ⁣dyi1∧⋯∧ ⁣dyik)=(a∘φ)  ⁣dφi1∧⋯∧ ⁣dφik\varphi^*(a\,\dd y_{i_1}\wedge\dots\wedge \dd y_{i_k}) = (a\circ\varphi)\,\dd\varphi_{i_1}\wedge\dots\wedge \dd\varphi_{i_k}।

उदाहरण

उदाहरण 21.12 (ध्रुवीय निर्देशांक)

φ(r,θ)=(rcos⁡θ,rsin⁡θ)\varphi(r, \theta) = (r\cos\theta, r\sin\theta) के लिए: φ∗ ⁣dx=cos⁡θ  ⁣dr−rsin⁡θ  ⁣dθ\varphi^*\dd x = \cos\theta\,\dd r - r\sin\theta\,\dd\theta, φ∗ ⁣dy=sin⁡θ  ⁣dr+rcos⁡θ  ⁣dθ\varphi^*\dd y = \sin\theta\,\dd r + r\cos\theta\,\dd\theta, अतः

φ∗( ⁣dx∧ ⁣dy)=(cos⁡θ  ⁣dr−rsin⁡θ  ⁣dθ)∧(sin⁡θ  ⁣dr+rcos⁡θ  ⁣dθ)=r  ⁣dr∧ ⁣dθ,\varphi^*(\dd x \wedge \dd y) = (\cos\theta\,\dd r - r\sin\theta\,\dd\theta) \wedge (\sin\theta\,\dd r + r\cos\theta\,\dd\theta) = r\,\dd r \wedge \dd\theta,

अर्थात् उदाहरण 11.12 का याकोबीय विशुद्ध बीजगणित से प्रकट हो जाता है — कोई माप सिद्धांत नहीं। अभ्यास 21.9 इस टिप्पणी को एक कथन में बदल देती है: अभिविन्यस्त समाकलों के लिए चर परिवर्तन सूत्र वस्तुतः प्रत्यानयन सूत्र ही है।

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