\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、およびポイントにおけるコタンジェント(余接)スペース(空間)に対して、コベクトルの、チャートたちに関するスタンダード(標準)ベーシス(基底)たちに関するコンポーネントたちのトランジション(遷移)はこれであることの記述/証明
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、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、および任意のポイントにおけるコタンジェント(余接)スペース(空間)に対して、任意のコベクトルの、任意のチャートたちに関するスタンダード(標準)ベーシス(基底)たちに関するコンポーネントたちのトランジション(遷移)はこれであるという命題の記述および証明を得る。
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:
\(M\): \(\in \{\text{ 全ての } d \text{ -ディメンショナル(次元) } C^\infty \text{ マニフォールド(多様体)、バウンダリー(境界)付き、たち }\}\)
\(m\): \(\in M\)
\((U_m \subseteq M, \phi_m)\): \(\in \{M \text{ に対する } m \text{ の周りの全てのチャートたち }\}\)
\((U'_m \subseteq M, \phi'_m)\): \(\in \{M \text{ に対する } m \text{ の周りの全てのチャートたち }\}\)
\(\{d x^j \vert j \in \{1, ..., d\}\}\): \(= T_mM^* \text{ に対する } (U_m \subseteq M, \phi_m) \text{ によるスタンダード(標準)ベーシス(基底) }\)
\(\{d x'^j \vert j \in \{1, ..., d\}\}\): \(= T_mM^* \text{ に対する } (U'_m \subseteq M, \phi'_m) \text{ によるスタンダード(標準)ベーシス(基底) }\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(\forall t = t_j d x^j = t'_j d x'^j \in T_mM^* (t'_j = t_l \partial x^l / \partial x'^j)\)
//
\(x'\)のファンクション(関数)としての\(x\)は、\(\phi_m \circ {\phi'_m}^{-1} \vert_{\phi'_m (U_m \cap U'_m)}: \phi'_m (U_m \cap U'_m) \to \phi_m (U_m \cap U'_m)\)。
2: 証明
全体戦略: ステップ1: 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、および任意のポイントにおける\((p, q)\)-テンソルたちスペース(空間)に対して、任意のチャートたちに関するスタンダード(標準)ベーシス(基底)たちに関する任意のテンソルのコンポーネントたちのトランジション(遷移)はこれであるという命題を適用する。
ステップ1:
実のところ、これは、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、および任意のポイントにおける\((p, q)\)-テンソルたちスペース(空間)に対して、任意のチャートたちに関するスタンダード(標準)ベーシス(基底)たちに関する任意のテンソルのコンポーネントたちのトランジション(遷移)はこれであるという命題の特殊ケースである、\((0, 1)\)-テンソルたちスペース(空間)として、したがって、\(t'_j = \partial x^l / \partial x'^j t_l\)。