Здравствуйте!
Читаю книжку Зорича про
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
-мерные гладкие поверхности в
![$\mathbb{R}^n$ $\mathbb{R}^n$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/a/8/8a86f4a11e2fbfc03de61d587ba826de82.png)
и про касательное пространство, но есть пару моментов которые не могу понять хорошо.
В книжке Зорича (страница 483, издание десятое, исправленное) он делает следующее замечание:
Он выводит следующую формулу:
![$$F'_x(x_0)(x-x_0)=0.\quad \quad \quad (17)$$ $$F'_x(x_0)(x-x_0)=0.\quad \quad \quad (17)$$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/7/8/2787b238a300e1cde4a4b588923fe51882.png)
Эта формула дает уравнение касательной плоскости к
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
-мерной поверхности
![$S$ $S$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/2/5/e257acd1ccbe7fcb654708f1a866bfe982.png)
, заданной в
![$\mathbb{R}^n$ $\mathbb{R}^n$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/a/8/8a86f4a11e2fbfc03de61d587ba826de82.png)
как
![$S=\{x\in \mathbb{R}^n: F(x)=0\}$ $S=\{x\in \mathbb{R}^n: F(x)=0\}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/8/1/881fd68ebf09ebcd9979557cab350f0882.png)
, где
![$F=(F^1,\dots,F^{n-k})$ $F=(F^1,\dots,F^{n-k})$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/0/9/c09d710fc728ec385b0d173441d7cd5682.png)
и
![$F^1,\dots,F^{n-k}$ $F^1,\dots,F^{n-k}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/c/e/ccef410e21daccfea7bdb2a47491df3382.png)
-гладкие функции ранга
![$n-k$ $n-k$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/7/c/47c4614e970adb63a68a4037abbb66ad82.png)
.
Я правильно понимаю, что
![$TS_{x_0}=\big\{x\in \mathbb{R}^n: F'_x(x_0)(x-x_0)=0\big\}?$ $TS_{x_0}=\big\{x\in \mathbb{R}^n: F'_x(x_0)(x-x_0)=0\big\}?$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/1/0/b10b2ff0c6c65f426141959b700d933682.png)
Т.е. касательное плоскость
![$TS_{x_0}$ $TS_{x_0}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/b/c/6bcd5c96e416ea156d0c3ec5d18d357582.png)
есть множество решений неоднородной системы.
Затем он пишет следующее:
Цитата:
Аффинное уравнение (17) эквивалентно (если указана точка
![$x_0$ $x_0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/7/1/e714a3139958da04b41e3e607a54445582.png)
) векторному уравнению
![$$F'_x(x_0)\cdot \xi=0, \eqno \eqno (19)$$ $$F'_x(x_0)\cdot \xi=0, \eqno \eqno (19)$$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/c/d/3cd44e173bc1212e526c6ff83d62be7182.png)
в котором
![$\xi=x-x_0$ $\xi=x-x_0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/0/b/60b34cd9aa579570038c9ccf64bb8ebf82.png)
.
Значит, вектор
![$\xi$ $\xi$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/5/e/85e60dfc14844168fd12baa5bfd2517d82.png)
лежит в плоскости
![$TS_{x_0}$ $TS_{x_0}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/b/c/6bcd5c96e416ea156d0c3ec5d18d357582.png)
, касательной в точке
![$x_0\in S$ $x_0\in S$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/9/f/39fa00a085c99a157739dbb1c8a1763482.png)
к поверхности
![$S\subset \mathbb{R}^n$ $S\subset \mathbb{R}^n$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/4/9/549691f2ab7d5bd26afd3fbae2edb91982.png)
, заданной уравнением
![$F(x)=0$ $F(x)=0$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/4/e/d4e09c75c9b38af471f9fda505329b1682.png)
, в том и только в том случае, когда он удовлетворяет условию (19). Таким образом,
![$TS_{x_0}$ $TS_{x_0}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/b/c/6bcd5c96e416ea156d0c3ec5d18d357582.png)
можно рассматривать как векторное пространство векторов
![$\xi$ $\xi$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/5/e/85e60dfc14844168fd12baa5bfd2517d82.png)
, удовлетворяющих уравнению (19).
Последний абзац вообще непонятен. Я правильно понимаю, что он утверждает, что
![$\xi\in TS_{x_0} \Leftrightarrow F'_{x}(x_0)\cdot \xi=0$ $\xi\in TS_{x_0} \Leftrightarrow F'_{x}(x_0)\cdot \xi=0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/0/f/20fe57faaea608b4f4166a28ec50696a82.png)
?
Если так, то это же вообще бессмысленно так как если я правильно понял (я спрашиваю этот вопрос у Вас наверху, посмотрите пожалуйста), то автор определяет
![$TS_{x_0}=\big\{x\in \mathbb{R}^n: F'_x(x_0)(x-x_0)=0\big\}$ $TS_{x_0}=\big\{x\in \mathbb{R}^n: F'_x(x_0)(x-x_0)=0\big\}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/6/4/6640ced65e679205c92e5c53f5064a1c82.png)
.
Я буду крайне благодарен если кто-нибудь внятно мне объяснит!
Спасибо Вам!