幾何葉

設E為R上的三維賦范向量空間,p為N∪{+∞}的元素。若存在從D2到D1上的C-微分同胚ᵠ, 使得f2=f1°ᵠ, 則由偶((D1, f1),(D2,f2))定義的Cp-類參數葉間的二元關係是等價關係。每個等價類都叫C類的幾何葉。

基本介紹

  • 中文名:幾何葉
  • 領域:數學
  • 空間:賦范向量空間
  • 關係:微分同胚
  • 學科:線性代數
概念,向量空間,微分同胚,

概念

設E為R上的三維賦范向量空間,p為N∪{+∞}的元素。若存在從D2到D1上的C-微分同胚ᵠ, 使得f2=f1°ᵠ, 則由偶((D1, f1),(D2,f2))定義的Cp-類參數葉間的二元關係是等價關係。 參數葉(D1,f1)與(D2,f2)稱為是Cp-等價的。也說(D2,f2)可通過改變參數ᵠ由(D1, f1)導出。每個等價類都叫C類的幾何葉。

向量空間

向量空間亦稱向量空間。它是線性代數的中心內容和基本概念之一。設V是一個非空集合,P是一個域。若:
1.在V中定義了一種運算,稱為加法,即對V中任意兩個元素α與β都按某一法則對應於V內惟一確定的一個元素α+β,稱為α與β的和。
2.在P與V的元素間定義了一種運算,稱為純量乘法(亦稱數量乘法),即對V中任意元素α和P中任意元素k,都按某一法則對應V內惟一確定的一個元素kα,稱為k與α的積。
3.加法與純量乘法滿足以下條件:
1) α+β=β+α,對任意α,β∈V.
2) α+(β+γ)=(α+β)+γ,對任意α,β,γ∈V.
3) 存在一個元素0∈V,對一切α∈V有α+0=α,元素0稱為V的零元.
4) 對任一α∈V,都存在β∈V使α+β=0,β稱為α的負元素,記為-α.
5) 對P中單位元1,有1α=α(α∈V).
6) 對任意k,l∈P,α∈V有(kl)α=k(lα).
7) 對任意k,l∈P,α∈V有(k+l)α=kα+lα.
8) 對任意k∈P,α,β∈V有k(α+β)=kα+kβ,
則稱V為域P上的一個線性空間,或向量空間。V中元素稱為向量,V的零元稱為零向量,P稱為線性空間的基域.當P是實數域時,V稱為實線性空間.當P是複數域時,V稱為複線性空間。例如,若V為三維幾何空間中全體向量(有向線段)構成的集合,P為實數域R,則V關於向量加法(即平行四邊形法則)和數與向量的乘法構成實數域R上的線性空間。又如,若V為數域P上全體m×n矩陣組成的集合Mmn(P),V的加法與純量乘法分別為矩陣的加法和數與矩陣的乘法,則Mmn(P)是數域P上的線性空間.V中向量就是m×n矩陣。再如,域P上所有n元向量(a1,a2,…,an)構成的集合P對於加法:(a1,a2,…,an)+(b1,b2,…,bn)=(a1+b1,a2+b2,…,an+bn)與純量乘法:λ(a1,a2,…,an)=(λa1,λa2,…,λan)構成域P上的線性空間,稱為域P上n元向量空間。
線性空間是在考察了大量的數學對象(如幾何學與物理學中的向量,代數學中的n元向量、矩陣、多項式,分析學中的函式等)的本質屬性後抽象出來的數學概念,近代數學中不少的研究對象,如賦范線性空間、模等都與線性空間有著密切的關係。它的理論與方法已經滲透到自然科學、工程技術的許多領域。哈密頓(Hamilton,W.R.)首先引進向量一詞,並開創了向量理論和向量計算。格拉斯曼(Grassmann,H.G.)最早提出多維歐幾里得空間的系統理論。1844—1847年,他與柯西(Cauchy,A.-L.)分別提出了脫離一切空間直觀的、成為一個純粹數學概念的、抽象的n維空間。特普利茨(Toeplitz,O.)將線性代數的主要定理推廣到任意域上的一般的線性空間中。

微分同胚

微分同胚是微分流形之間的一類同胚映射。它與它的逆映射都是可微的。設M,N均為微分流形,對於映射f:M→N,若f是同胚映射,並且f,f都是C可微映射,則稱f為M到N上的C微分同胚。C微分同胚f:M→N簡稱M到N上的微分同胚.對於微分流形M,N,若存在(C)微分同胚f:M→N,則稱M與N是(C)微分同胚的微分流形,記為MN。“”是微分拓撲學中的基本等價關係。微分拓撲的基本任務是研究微分流形在微分同胚下保持不變的性質,以及尋求在怎樣的條件下兩個微分流形是微分同胚的。米爾諾(Milnor,J.W.)於1956年證明,在S上至少存在兩個不微分同胚的微分構造.後來證實,S上恰好有15個這樣的不同的微分構造。

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