可微函式芽環

可微函式芽環(ring of germs of differentiablefunctions)是一種特殊的環。指可微函式芽的全體在以自然方式定義的加法、乘法下構成的環。考慮n維歐氏空間R上的無窮次可微函式在原點O的芽,以記號f:(R,0)→R記之。

基本介紹

  • 中文名:可微函式芽環
  • 外文名:ring of germs of differentiablefunctions
  • 領域:數學
  • 性質:一種特殊的環
  • 對象:可微函式芽
  • 套用:奇點理論
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概念

可微函式芽環(ring of germs of differentiablefunctions)是一種特殊的環。指可微函式芽的全體在以自然方式定義的加法、乘法下構成的環。考慮n維歐氏空間R上的無窮次可微函式在原點O的芽,以記號f:(R,0)→R記之。以ε(n)記這樣的芽的全體做成的集合,並以自然的方式在其上定義函式芽的相加、相乘以及函式芽與實數的相乘。對於這些運算,ε(n)成為具有單位元的交換環,且是R上的代數,稱為可微函式芽環或稱可微函式芽代數。ε(n)中那些在原點取值為0的芽之全體做成ε(n)的惟一極大理想,記為m(n)。這個極大理想m(n)在奇點理論研究中起著重要的作用。

函式芽

函式芽是奇點理論突變理論的主要研究對象之一。確定在一點的鄰域上的連續映射的等價類。精確地說,設X,Y是拓撲空間,p∈X,考慮由在點p附近定義的全體連續映射g所構成的集合A,A={g|g:U→Y,U是點p的開鄰域,g是連續映射}。在這個集合里引進等價關係如下:設g:U→Y,f:V→Y是A中的兩個映射,若存在點p的開鄰域W,使得WU∩V,而且f和g在W上的限制相等,即f|W=g|W,則稱f和g等價。在這個等價關係下的一個等價類就稱為映射在點p的芽。常記為h:(X,p)→Y。這個類中的任何映射g都稱為芽h的代表,而h也稱為映射g在點p的芽。關於映射的許多概念,如兩個映射的複合映射等都可以自然的方式搬到映射芽上來。特別地,函式的相乘、相加等概念能夠以自然的方式搬到函式芽上。在奇點理論與突變理論中研究的是可微映射芽。

環是對並與差運算封閉的集類,測度論中重要概念之一。設F是Ω上的一個非空集類。如果它對集的並及差運算封閉,即對任何A,B∈F,都有A∪B∈F,A\B∈F,則稱F為Ω上的環。例如,若F是由實直線R上任意有限個左開右閉的有限區間的並集:
的全體構成的集類,則F是R上的一個環。環也是對於交與對稱差運算封閉的集類,並按這兩種運算成為布爾環。要把R上的勒貝格測度和勒貝格-斯蒂爾傑斯測度以及相應的積分理論推廣到更一般的集合上,就需要做一系列奠基工作,其中之一是建立一些特殊的集類並研究其性質。環以及半環、σ環、代數、σ代數等重要集類正是為了這一目的而引入的。

奇點理論

一門新興的數學學科,它處在拓撲學、代數幾何、微分幾何、代數學、分析學等眾多數學領域的交界處。追溯其歷史淵源,有20世紀30年代,莫爾斯(Morse,M.)的臨界點理論;20世紀40年代,惠特尼(Whitney,H.)的有關微分流形嵌入、浸入的奇點的工作;以及龐特里亞金(Понтрягин,Л.С.)與惠特尼等人的與示性類有關的奇點方面的工作。這是奇點理論的萌芽時期。1955年,惠特尼關於平面映到平面的映射的奇點的工作,標誌著奇點理論開始作為一個獨立的數學分支登上了數學舞台。1956年,托姆(Thom,R.)的論文《可微映射的奇點》,對奇點理論做了高度的概括,為其以後的發展提出了綱領式的描述;1960年,他在波恩做了系列演講,使其綱領式的描述更加具體化。此後,奇點理論得到了蓬勃的發展,一方面奇點理論本身取得了重大進展,如瑪瑟(Mather,J.N.)關於穩定性方面與阿諾爾德(Арнольд,В.И.)關於奇點分類方面的工作;另一方面是奇點理論在自然科學中的套用也取得了重大的成就,這就是20世紀60年代末托姆創立的突變理論。

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