2024年10月20日日曜日

829: \(C^\infty\)マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、のオープン(開)サブマニフォールド(部分多様体)、バウンダリー(境界)付き

<このシリーズの前の記事 | このシリーズの目次 | このシリーズの次の記事>

\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、のオープン(開)サブマニフォールド(部分多様体)、バウンダリー(境界)付き、の定義

話題


About: \(C^\infty\)マニフォールド(多様体)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、のオープン(開)サブマニフォールド(部分多様体)、バウンダリー(境界)付き、の定義を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\( M'\): \(\in \{\text{ 全ての } C^\infty \text{ マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、たち }\}\)
\( M\): \(\in \{M' \text{ の全てのオープンサブセット(開部分集合)たち }\}\)で、サブスペース(部分空間)トポロジーおよび\(M'\)から継承されたアトラスを持つもの
//

コンディションたち:
//


2: 注


"\(M'\)から継承されたアトラス"は、以下を意味する: \(M'\)のいくつかのチャートたちは\(M\)をカバーする; そうしたチャートたちの各々\((U' \subseteq M', \phi')\)に対して、\((U' \cap M \subseteq M, \phi' \vert_{U' \cap M})\)を\(M\)のチャートとする。

任意のオープンサブセット(開部分集合)\(M \subseteq M'\)に対して、それは本当に\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、である: \((U' \cap M \subseteq M, \phi' \vert_{U' \cap M})\)は本当にチャートである、なぜなら、\(U' \cap M \subseteq M\)はオープン(開)である、\(\phi' \vert_{U' \cap M} (U' \cap M) \subseteq \mathbb{R}^d \text{ または } \mathbb{H}^d\)はオープン(開)である、そして、\(\phi' \vert_{U' \cap M}: U' \cap M \to \phi' \vert_{U' \cap M} (U' \cap M) \subseteq \mathbb{R}^d \text{ または } \mathbb{H}^d\)はホメオモーフィック(位相同形写像)である、なぜなら、\(\phi' \vert_{U' \cap M} (U' \cap M) = \phi' (U' \cap M)\)、その一方、\(\phi': U' \to \phi' (U') \subseteq \mathbb{R}^d \text{ または } \mathbb{H}^d\)はホメオモーフィック(位相同形写像)である; 任意の他のチャート\((\widetilde{U'} \cap M \subseteq M, \widetilde{\phi'} \vert_{\widetilde{U'} \cap M})\)に対して、\(\widetilde{\phi'} \vert_{\widetilde{U'} \cap M} \circ {\phi' \vert_{U' \cap M}}^{-1} \vert_{\phi' \vert_{U' \cap M} (U \cap M \cap \widetilde{U'} \cap M)}: \phi' \vert_{U' \cap M} (U' \cap M \cap \widetilde{U'} \cap M) \to \widetilde{\phi'} \vert_{\widetilde{U'} \cap M} (U' \cap M \cap \widetilde{U'} \cap M)\)はディフェオモーフィズムである、なぜなら、\(= \widetilde{\phi'} \circ {\phi}^{-1} \vert_{\phi' (U' \cap M \cap \widetilde{U'} \cap M)}\)、それはディフェオモーフィックである、なぜなら、\(\widetilde{\phi'} \circ {\phi}^{-1}\)は\(M'\)に対するトランジション(遷移)であり、任意のバウンダリー(境界)付き\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)たちの任意のサブセット(部分集合)たち間の任意のマップ(写像)で任意のポイントにおいて\(C^k\)であるもの、ここで、\(k\)は\(\infty\)を含む、に対して、レンジ(値域)を包含する任意のコドメイン(余域)についてのリストリクション(制限)またはエクスパンション(拡張)は当該ポイントにおいて\(C^k\)であるという命題を適用できる; \(M\)はハウスドルフでセカンドカウンタブルである、ハウスドルフでセカンドカウンタブルな\(M'\)のトポロジカルサブスペース(部分空間)として。

オープン(開)サブマニフォールド(部分多様体)、バウンダリー(境界)付き、としての\(M\)は、\(M'\)のコディメンション(余次元)0エンベッデッドサブマニフォールド(部分多様体)、バウンダリー(境界)付き、である: 当該インクルージョン(封入)\(\iota: M \to M'\)に対して、\(\iota\)は\(C^\infty\)エンベディング(埋め込み)である: それは、明らかに\(C^\infty\)(チャートたち\((U' \cap M \subseteq M, \phi' \vert_{U' \cap M})\)および\((U' \subseteq M', \phi')\)に関するコンポーネントたちファンクション(関数)を見よ); それはインジェクティブ(単射)である; 各\(m \in M\)に対して、\(d \iota_m\)はインジェクティブ(単射)である(実のところ、バイジェクティブ(全単射))、任意の\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、および任意のオープン(開)サブマニフォールド(部分多様体 )、バウンダリー(境界)付き、に対して、当該オープン(開)サブマニフォールド(部分多様体 )、バウンダリー(境界)付き、上の各ポイントにおける当該インクルージョン(封入)のディファレンシャルは'ベクトルたちスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィズム(同形写像)であるという命題によって; \(\tilde{\iota}: M \to \iota (M)\)はホメオモーフィック(位相同形写像)である、なぜなら、\(M\)はサブスペース(部分空間)トポロジーを持つ。


参考資料


<このシリーズの前の記事 | このシリーズの目次 | このシリーズの次の記事>