Formy różniczkowe
221
e #'(£), i niech y będzie |
b) Udowodnimy najpierw dla 0-formy/e (€"\ |
ażenie podcałkowe jest |
d2/=d( i mmWm = i mn ż w>* *** V/= i / i= 1 W= t Ponieważ Dy/ = DJ(/ (twierdzenie 9.41) oraz dxt a dxj — - dxj a dxh więc widzimy, że d2f = 1 = 0 Jeżeli to = /dx;, jak w (64), to do) = (df) a dx,. Z (60) d(dx,) — 0. Zatem (63) pokazuje, że d2 o) = (d2f) a dx, 0. 10.21. ZAMIANA zmiennych. Załóżmy, że E jest zbiorem otwartym w Rn, T jest (€'--od wzorowaniem zbioru E w pewien zbiór otwarty K<= Rm i co jest k-formą na V, daną wzorem |
ch y mających ten sam | |
la). xdy nie jest pochodną nego twierdzenia, gdyż |
(65) co — £h,(y)<(y,. / (Będziemy stosować y dla punktów z V, a x dla punktów z E). Niech 11,..., tm będą składowymi odwzorowania T, innymi słowy, jeśli [yuym) = T(x), to y; = tj(x) i zgodnie z (59) |
rmą klasy W na E, to |
(66) dti = (Djti) (x)dxj (1 < i < m). i= i Zatem każde dti jest 1-formą na E. Odwzorowanie Tprzekształca co w k-formę coT na £, którą definiujemy wzorem: (67) coT = Xfr/(T(x))*i,A - a dtv |
tania, że (63) zachodzi |
gdzie w każdym składniku sumy (67) / = {it,..., ik) jest rosnącym k-indeksem. Nasze następne twierdzenie pokazuje, że operacje dodawania, mnożenia i różniczkowania zostały zdefiniowane w ten sposób, że są niezmiennicze ze względu na zmianę zmiennych. |
Jeżeli k, m lub obydwie ód który następuje nie |
10.22. Twierdzenie. Niech E i T będą określone jak w 10.21, niech co i A będą odpowiednio k-formą i m-formą na V Wtedy |
zeciwnym razie każdy ny |
a) (ai+AJj. == £»r+ Ar, jeśli k — m; b) (co a A)r = coT AŻr; c) d(coT) = (dco)T, jeśli co jest klasy W i T jest klasy W. Dowód, a) wynika natychmiast z definicji. Część b) jest niemal tak sanio oczywista, wystarczy tylko zauważyć, że |
|a dxj. dx, = (- l)kdx, A dg. |
(68) (dyit a ... a dy,)T = dtti a ... a dtit niezależnie czy {i).....ir} jest r-indeksem rosnącym czy nie. Istotnie, (68) zachodzi, ponieważ ta sama liczba znaków minus jest potrzebna po obu stronach (68), aby przejść do ustawienia |
ł+ (— i)*co a dX, |
rosnącego. Przejdźmy do dowodu c). Jeśli/jest 0-formą klasy V na V, to /r(*) = f(T(*)), df= £(D,/)(y)dyf. i |