Главная » Просмотр файлов » 1610912322-b551b095a53deaf3d3fbd1ed05ae9b84

1610912322-b551b095a53deaf3d3fbd1ed05ae9b84 (824701), страница 101

Файл №824701 1610912322-b551b095a53deaf3d3fbd1ed05ae9b84 (Зорич 2-е издание (на английском)) 101 страница1610912322-b551b095a53deaf3d3fbd1ed05ae9b84 (824701) страница 1012021-01-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 101)

. . , n} of the spaceRn under which the image of the set S ∩ U (x0 ) is the portion of the k-dimensionalplane in Rn defined by the relations t k+1 = 0, . . . , t n = 0 lying inside I n (Fig. 8.10).We shall measure the degree of smoothness of the surface S by the degree ofsmoothness of the diffeomorphism ϕ.If we regard the variables t 1 , . . . , t n as new coordinates in a neighborhood ofU (x0 ), Definition 1 can be rewritten briefly as follows: the set S ⊂ Rn is a k-Fig. 8.108.7 Surfaces in Rn and Constrained Extrema519dimensional surface (k-dimensional submanifold) in Rn if for every point x0 ∈ Sthere is a neighborhood U (x0 ) and coordinates t 1 , .

. . , t n in U (x0 ) such that in thesecoordinates the set S ∩ U (x0 ) is defined by the relationst k+1 = · · · = t n = 0.The role of the standard n-dimensional cube in Definition 1 is rather artificialand approximately the same as the role of the standard size and shape of a page ina geographical atlas. The canonical location of the interval in the coordinate systemt 1 , . . . , t n is also a matter of convention and nothing more, since any cube in Rn canalways be transformed into the standard n-dimensional cube by an additional lineardiffeomorphism.We shall often use this remark when abbreviating the verification that a set S ⊂Rn is a surface in Rn .Let us consider some examples.Example 1 The space Rn itself is an n-dimensional surface of class C (∞) .

As themapping ϕ : Rn → I n here, one can take, for example, the mappingξi =2arctan x iπ(i = 1, . . . , n).Example 2 The mapping constructed in Example 1 also establishes that the subspace of the vector space Rn defined by the conditions x k+1 = · · · = x n = 0 is ak-dimensional surface in Rn (or a k-dimensional submanifold of Rn ).Example 3 The set in Rn defined by the system of relations⎧ 1 11 k1k+1 + · · · + a 1 x n = 0,⎪n⎨ a. 1 x + · · · + ak x + ak+1 x..⎪⎩ n−k 1n−k k+1a1 x + · · · + akn−k x k + ak+1x+ · · · + ann−k x n = 0,provided this system has rank n − k, is a k-dimensional submanifold of Rn .Indeed, suppose for example that the determinant 1 ak+1 · · ·an1 ... ..

.. .. a n−k · · · a n−k k+1is nonzero. Then the linear transformationt 1 = x1,...t k = xk ,n5208 Differential Calculus in Several Variablest k+1 = a11 x 1 + · · · + an1 x n ,...t n = a1n−k x 1 + · · · + ann−k x n ,is obviously nondegenerate. In the coordinates t 1 , . . . , t n the set is defined by theconditions t k+1 = · · · = t n = 0, already considered in Example 2.Example 4 The graph of a smooth function x n = f (x 1 , . . .

, x n−1 ) defined in a domain G ⊂ Rn−1 is a smooth (n − 1)-dimensional surface in Rn .Indeed, setting!t i = x i (i = 1, . . . , n − 1),t n = x n − f x 1 , . . . , x n−1 ,we obtain a coordinate system in which the graph of the function has the equationt n = 0.Example 5 The circle x 2 + y 2 = 1 in R2 is a one-dimensional submanifold of R2 , asis established by the locally invertible conversion to polar coordinates (ρ, ϕ) studiedin the preceding section. In these coordinates the circle has equation ρ = 1.Example 6 This example is a generalization of Example 3 and at the same time, ascan be seen from Definition 1, gives a general form for the coordinate expression ofsubmanifolds of Rn .Let F i (x 1 , .

. . , x n ) (i = 1, . . . , n − k) be a system of smooth functions of rankn − k. We shall show that the relations⎧ 1 1x , . . . , x k , x k+1 , . . . , x n = 0,⎪⎨F..(8.137).⎪⎩ n−k 1kk+1nx ,...,x ,x ,...,x = 0Fdefine a k-dimensional submanifold S in Rn .Suppose the condition ∂F 1∂F 1 ∂x k+1 · · ·∂x n ..... .... ∂F n−kn−k∂F k+1 · · ·∂x n∂x (x0 ) = 0(8.138)holds at a point x0 ∈ S. Then by the inverse function theorem the transformation!t i = x i (i = 1, . .

. , k),t i = F i−k x 1 , . . . , x n (i = k + 1, . . . , n)is a diffeomorphism of a neighborhood of this point.8.7 Surfaces in Rn and Constrained Extrema521In the new coordinates t 1 , . . . , t n the original system will have the form t k+1 =· · · = t n = 0; thus, S is a k-dimensional smooth surface in Rn .Example 7 The set E of points of the plane R2 satisfying the equation x 2 − y 2 = 0consists of two lines that intersect at the origin. This set is not a one-dimensionalsubmanifold of R2 (verify this!) precisely because of this point of intersection.If the origin 0 ∈ R2 is removed from E, then the set E\0 will now obviouslysatisfy Definition 1.

We remark that the set E\0 is not connected. It consists of fourpairwise disjoint rays.Thus a k-dimensional surface in Rn satisfying Definition 1 may happen to be adisconnected subset consisting of several connected components (and these components are connected k-dimensional surfaces). A surface in Rn is often taken to meana connected k-dimensional surface. Just now we shall be interested in the problemof finding extrema of functions defined on surfaces. These are local problems, andtherefore connectivity will not manifest itself in them.Example 8 If a smooth mapping f : G → Rn of the domain G ⊂ Rn defined incoordinate form by (8.136) has rank k at the point t0 ∈ G, then there exists a neighborhood U (t0 ) ⊂ G of this point<b>Текст обрезан, так как является слишком большим</b>.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
5,08 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее