Файл: Хатипов А.Э.-А. Курс проективной геометрии пространств с распадающимся абсолютом учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.07.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 49

-

Выбереы среди них один

и назовем альтернатором (А .П ,

(Норден). Как всякий антисимметричный тензор второго ран­

га ,

альтернатор

имеет только

одну

независимую компо­

ненту:

£„ - *Чх - с

) -4-1X = “

s ■

 

вто­

рого

Назовем

антисимметричный

контра вариантный тензор

ранга

£'і взаимным альтернатору

,если

 

 

Так как

тензор

cJ

.

 

J

аль­

 

(взаимный или контравариэнтшй

тернатор) антисимметричен, то отличных от нуля компонент

этого тензора

будет

два:

t

.1

XX

.1

 

іО

Ч - -*• -

С другой стороны

имеем

 

 

-.1

 

X г*, -

 

откуда

 

 

t it-

4Xi

Таким образом, при выбранном альтернатрре одно­ значно определяется взаимный альтернатор CJ , причем, если альтернатору іѴ соответствует матрица

( Д і ) .

 

.

то альтернатору

0> будет

соответствовать матрица

С

|

' Г ) .

;

.

Альтернаторами

tg- и

{V

будем пользоваться для"подня-

тия" и "опускания" индексов, определяя эти операции следующим

образом

 

А

/}<*

М,

—& іі

>

 

 

 

 

 

'

V 4

 

 

 

 

^‘ /3 4 ■

^о4.‘

=

сіѴ.

 

 

 

Очевидно, что если сначала поднимем (опустим), а затем

опустим (поднимем) индекс, то, согласно

(1 ,1 2 ), придем к

первоначальному тензору:

 

 

в«/

 

у

 

 

 

 

 

 

£

Q-л'і

-О -і •

, i

 

' w - Л

 

 

 

 

 

 

* ‘Л г

I

 

 

 

 

 

 

 

 

тензор.Свернеи

Пусть

-антисимметричный по

 

 

его по * и

 

с

произвольным

вектором^ -гг , получим анти-


- 50 -

симметричный тензор второго ранга, пропорциональный альтернатору

Свернем

это

с

 

 

г"* -

 

£„•;

 

 

i yj

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'.I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'r:J ' по индексам

 

 

 

 

 

 

 

 

откуда

 

 

 

С'

 

 

г-

= СГ

± <

і с >

* 2.S-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

I

 

л

-V

,

 

 

 

 

 

 

следовательно,

 

ь

а • ■ >«

>■

гг і

■■

 

 

 

 

 

ас •%-и

=

—лI

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

*

 

 

 

 

V

 

 

 

 

или, освобождаясь

отпроизвольного

A i

,

 

(1,13)

Не делая

 

 

V *

=

і

£

 

■* *

 

 

 

 

никаких предположений

 

о симметричности тензора

a t--tn o

*

и

 

 

, имеем

 

 

 

„z1-

Л/іл

 

 

- ^ P ■< J

 

L

 

1

 

 

 

 

 

 

i-

 

 

k

=

 

f1

}

 

 

J

 

f f i

Л.р ^

 

 

 

 

 

так что

iT-cxfc

— ■

 

 

 

 

 

 

 

 

(2,1 3 )

 

 

 

a t

 

 

 

 

о*

 

 

 

 

 

 

 

Если

 

 

Д • і* К

 

~

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

тензор

ac.-к.

симметричен по

L

j

 

,то

 

 

 

^

 

«7

 

 

^

 

 

 

 

 

. к

 

 

 

 

 

й * к - ^ ■ к = —

 

 

 

(3,13)

Следовательно,

 

 

 

-

 

я

/ *

= 0

 

 

 

 

 

 

 

о * - * *

 

 

 

 

 

 

(4,13)

t

 

j

необходимое условие

симметричности tf^ n o индексам

Это

 

и

 

,

Оно

есть и достаточное условие, так как в противном

случае

мы

не

имели бы (3,13)

, следовательно, не имели бы и

(4 ,1 3 ).

 

 

что тождества (1 ,1 3 ), (2,13) и (4,13) могут

 

Отметим,

быть установлены для тензоров любого ранга и соответствую­ щей валентности..

Пусть і: тензор первого ранга; тогда тензор £;t?j сим­ метричен по индексам і й j "»следовательно,


 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

51

-

 

 

 

 

 

 

 

(5,13)

 

Пусть

векторы

 

<f.

Ct = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C’"

и

" i l коллинеарны,

т .е . отличаются ска­

лярным множителем: £ (’ ~

А 'П. L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свертывание

этого

 

 

 

 

.

 

 

 

, согласно (5,13) ,

дает

 

 

равенства с

,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ё:

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

і е,

=

hi е

 

 

 

 

(6,13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rVL

 

=: О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ров

Мы получили необходимое условие коллинеарности векто­

é.L

и

 

w 1

.Если

векторы

 

г'

 

и

^

 

не

коллинеарны, то

 

 

 

£

m *

=

<?

 

 

"Ѵ5 Ä

 

( е

 

-

г

щ. )= і -т ‘ ^ 1 ^ °

 

Таким образом.(6,13)

есть

необходимое и достаточное

 

условие

коллинеарности

векторов

 

£' и

 

.

 

 

 

Пусть

 

 

 

 

 

тензор кривизны3^

 

геометрии аффинной связ­

ности, определяемой коэффициентами Г[у. s

 

 

 

Тогда

 

 

 

п

 

 

 

 

е

, ~)й*

 

.

 

г *

 

[~ ,е)

. .

по t}j

,

 

 

 

К-у * ' * ( 5 ^

 

+

 

 

 

Uj

)cLß

вследствие

антисимметричности

этого тензора

согласно

(1 ,1 3 ),

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или,

вводя

обозначения

-

о (

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R .«

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

к.

 

 

К ■к

 

 

 

 

 

 

 

(7 »П )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\ . . J

 

-

tcj R, -*

*

 

 

 

 

 

 

 

или,

свертывая

у

 

 

по

 

</

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

это

 

£„•

«*■

-

=

 

 

 

 

 

 

откуда

 

 

I L j S

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

Ä ; -

-

 

-

Ч / *"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

7

 

 

 

 

 

 

 

тензором Риччи

двумерной

геомет-

»у*- называется

х) А .Э .- А . Хатипов, Курс дифференциальной геометрии: . издательство СамГУ, Самарканд, 1971, ст р .39, § 16


- 52 -

рии аффинной связности. Кз (7,13) следует, что для этой геометрии тензор кривизны обращается в нуль югда и толь­ ко тогда, когда обращается в нуль тензор Риччи.

По формуле Риччих) имеем

■9сVj С*. - ѵ . ѵ , W -- Ну*.“ Ъ соответственно для вектора а-* :

ѵ .ѵ

.

.

J

ек=

,j

 

< j

 

 

 

Поднимем здесь

с

и свернем с

і :

*

-X

 

 

>

к

^ О7'

V V

•>

£ “' + V У . (? = ty •

£' ,

 

 

 

^

 

 

откуда

КеХ

^

£

г — / ? ■ ■ * £ •

 

(8 ,1 3 )

’Л

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично для

ковектора

получим

 

 

 

 

* е *

 

(9 ,1 3 )

Для произвольного

можно легко

получить тож­

тензора

 

J

дество

 

 

 

 

dr.

 

 

 

У

=

 

 

 

' (10,13)

Ѵ

а

1

а °у'

Говорят, что между точками ряда установлено проектив^ нов.соответствие, если между однородными координатами и.1 и гг1этих точек установлено линейное однородное соответствие

гг ‘ =

 

(11,13)

иди, опуская <-,

 

( і а .і з )

"ГС =

j

Свертывая это равенство с

V , получим третью форму

проективного соответствия:

 

(13,13)

V ? - Лры іГ Т Г^О . '

Отсюда еледует,что

I См. цитированную книгу автора; гл .П , § 16, § 17.


-53 -

i:ыГ’

( И , 13)

Мы получили формулу обратного соответствия. Из (12,13) и (14,13) следует, что проективное преобразование есть взаим­ но однозначное преобразование.

Проективное преобразование точек ряда называется инво­ люцией, если наряду с преобразованием (14,13) имеет место преобразование

Свертывая

V ;

 

 

 

Vѵ

*

-

(15,13)

(15,13)

с

 

, получим

 

 

Ар-*

«.

^ ь~J -

ö ,

 

так что при инволюции

 

должно быть одновременно

 

 

Л

 

UuV 'ß

=

о

,,

 

 

Л^оі

 

 

 

0

 

откуда

Л

 

тГ'w / -

 

 

 

Др,< (

 

и ѵ Р . ѵ \ Г )ш 0

 

или

¥

а

 

£ -

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

Таким образом, проективное преобразование будет инво­ люцией, если

§ 14. Эквиаффинная геометрия

Так называется геометрия аффинной связкости, в которой можно определить площадь параллелограмма так, что она сох­

раняется при параллельном перенесении вдоль

^любой линии

векторов, представляющих его стороны.

и

w

.Пло­

Возьмем два контра вариантных вектора

 

щадью параллелограмма построенного на этих

векторах назы­

вается инвариант