2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 14:28 


16/01/14
73
Здравствуйте. Я запутался с простыми вещами, прошу помочь мне разобраться.
Путаница возникла с тех пор, как начал читать анализ Лорана Шварца.

Пусть есть $A^n$ -- аффинное евклидово пространство, $a, e_1, \ldots, e_n$ -- начало и какой-нибудь базис (не обязательно ортогональный). Каждый элемент $x \in A^n$ можно представить в виде $x = a + \sum_{i=1}^n x_k e_k$. Далее, по моему разумению, есть такие две возможности:
1. Как только начало и базис выбраны, то элементы $x \in A^n$ мы можем обозначать как $(x_1, \ldots, x_n)$, не считая, что этот набор есть из $\mathbb{R}^n$. Так что если есть какая-нибудь функция $f : A^n \rightarrow \mathbb{R}$, то мы, подставляя $x \in A^n$, можем писать $f(x_1, \ldots, x_n)$. При этом частное дифференцирования по $x_1$, к примеру, есть производная вдоль базисного вектора $e_1$: $\frac{\partial f}{\partial x_1} := \frac{\partial f}{\partial e_1}$, что очень удобно получается из определений.
2. Если мы хотим работать с точкой $x \in A^n$ через ее координаты в выбранном базисе (т.е. писать $(x_1, \ldots, x_n)$), то мы каждый раз строим изоморфизм между $A^n$ и $\mathbb{R}^n$. Тогда, если мы хотим в функцию $f : A^n \rightarrow \mathbb{R}$ подставлять набор координат, то мы на самом деле рассматриваем тогда отображение $f  J : \mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R}$, где $J$ есть изоморфизм между $A^n$ и $\mathbb{R}^n$ (определенный через выбранный базис в $A^n$ и канонический базис в $\mathbb{R}^n$). И верно ли тогда, что $\frac{\partial fJ}{\partial x_1} = \frac{\partial f}{\partial e_1}$ (и тут не пойму).
Второй способ, насколько я понимаю, является частным случаем рассмотрения $A^n$ как гладкого многообразия с одной картой (т.е. с $J$). Но первый способ мне кажется удобнее, хоть он и не распространяется на многообразия.

Не могу понять, как тогда принято? В учебниках по мат. анализу, которые я открывал, фиксируют базис в $\mathbb{R}^n$ и только с ним и работают.

 Профиль  
                  
 
 Re: Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 18:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Полагаю. что ответ на ваш вопрос кроется в определении вот этого объекта:
Grabovskiy в сообщении #1133748 писал(а):
Пусть есть $A^n$ -- аффинное евклидово пространство

Напишите здесь точное его определение, тогда появится возможность разобраться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 18:19 


16/01/14
73
Brukvalub в сообщении #1133785 писал(а):
Полагаю. что ответ на ваш вопрос кроется в определении вот этого объекта:
Grabovskiy в сообщении #1133748 писал(а):
Пусть есть $A^n$ -- аффинное евклидово пространство

Напишите здесь точное его определение, тогда появится возможность разобраться.


Тройка $(A,V,\varphi)$, где $A$ -- множество, $V$ -- векторное пространство над полем $\mathbb{R}$ или $\mathbb{C}$, $\varphi:A\times A \rightarrow V$ -- отображение, удовлетворяющее условиям:
1. Для любой точки $a \in A$ отображение $\varphi(a,\cdot)$ есть биекция;
2.$ \varphi(a,b) + \varphi(b,c) + \varphi(c,a) = 0$ для любой тройки $a,b,c \in A$
называется аффинным пространством.
Если в векторном пространстве $V$ введена евклидова структура, то в $A$ можно определить метрическую структуру, положив
$\rho(x,y) := \| \varphi(x,y) \| $.
В таком случае аффинное пространство называется евклидовым.

 Профиль  
                  
 
 Re: Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 19:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Осталось понять, какой смысл вы вкладываете в обозначение $R^n$. Это аффинное пространство?

 Профиль  
                  
 
 Re: Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 19:47 


16/01/14
73
Brukvalub в сообщении #1133800 писал(а):
Осталось понять, какой смысл вы вкладываете в обозначение $R^n$. Это аффинное пространство?


Пусть это будет евклидовым пространством с базисом $(1,0, \ldots, 0), \ldots, (0,0,\ldots,1)$, а изоморфизмы между $A^n$ и $\mathbb{R}^n$ понимать как изоморфизмы аффинных евклидовых структур (т.к., если считать $\mathbb{R}^n$ евклидовым, то оно подавно и аффинно евклидово с самим собой в качестве присоединенного пространства).

Наверное, у меня в обоих случаях неправильная идеология. Возможно, если бы на моей специальности была диф. геометрия, то вопроса бы не возникло.

 Профиль  
                  
 
 Re: Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 22:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
1. Вот теперь попробуйте заново переосмыслить ваш вопрос с учетом того, что изоморфными могут быть только две одинаковые алгебраические структуры, скажем, два евклидовых аффинных пространства, два поля и т.п.
2. Что еще непонятно: с какой целью вы наводите этот "аццкий" "бурбакистский глянец? Разве он когда-нибудь кому-нибудь реально помог осмыслить и прочувствовать, как работать с объектами?

 Профиль  
                  
 
 Re: Путаница с координатами
Сообщение24.06.2016, 23:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Grabovskiy в сообщении #1133748 писал(а):
Но первый способ мне кажется удобнее, хоть он и не распространяется на многообразия.

Может, в этом всё и дело? Анализ в векторных пространствах и анализ на многообразиях - сильно разные по сложности науки, так что в одном принято одно (для простоты), в другом - другое (по необходимости).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group