微分流形简介

1、欧氏空间\rightarrow流形

流形上每一点的邻域和欧氏空间的一个开集同胚,在此邻域可引入局部坐标系。流形可以看作一块块"欧氏空间"粘合起来。

coordinate patches

【与\mathbb {R}^{m}的一个开集同胚,则称为m维流形】

2、chart:\phi:U\sqsubset M\rightarrow r^{d}\sqsubset R^{d}(称为M上的d维chart)

【chart也用(U,\phi)表示】这些chart的集合称为altas,若:

微分流形简介_第1张图片

3、切空间:定义在某点上,由某点各个不同的切向量张成的空间。

x点的切向量:在流形上做一条经过x点的曲线r(t),r可看作\mathbb {R}\rightarrow M的映射。令x=r(0),规定曲线上的原点。在流形上定义一个可微函数f\in F_{x}(M),因此在曲线上有f(r(t)),此函数在x点沿r方向的导数为\varepsilon _{x}f=\frac{df(r(t))}{dt}|_{t=0}.

我们看到可以做多条经过x的曲线,因此沿不同的曲线就有不同的切向量。

4、梯度:

 

 

 

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