Часть полного текста документа: Отображения в пространстве R(p1,p2) §1. Пространство R(p1,p2). А1- аффинная прямая. Отнесем прямую А1 к подвижному реперу r = {a,?e}, где а и?e соответственно точка и вектор. Деривационные формулы репера r имеют вид: d a= ??e , d?e= W?e (1), причем формы Пфаффа ? и W подчиняются уравнениям структуры 1-мерного аффинного пространства : D ? = ??W , DW=W?W=0. Пусть e* - относительная длина вектора e* =?e + d?e + 1/2d2?e + 1/6d3?e +... по отношению к вектору ?е. Тогда ?e* =e*?e. Из (1) получаем :e* =1+W+... Таким образом, форма Пфаффа W является дифференциалом относительной длины вектора ?e* , близкого к ?e , по отношению к ?e. Пусть R(p1,p2) - пространство всех пар (p1,p2) точек p1,p2 прямой А1. Поместим начало а репера r в середину Q отрезка р1р2, а конец вектора ?е - в точку р1; при этом р2 совместится с концом вектора -?е. Условия стационарности точек р1 и р2 в таком репере имеют соответственно вид: W+?=0, -W+?=0. Таким образом , в репере r структурными формами пространства R(р1,р2) являются формы Пфаффа : W+? , -W+?. Очевидно, что dim R(p1,p2)=2. Заметим ,что в репере r форма 2W является дифференциалом относительной длины отрезка р1*р2*, близкого к р1р2,по отношению к р1р2. § 2. Отображение f. А2 - аффинная плоскость , отнесенная к подвижному реперу R={p,?ej}. Деривационные формулы репера R и уравнения структуры плоскости А2 имеют соответственно вид :dp=Wjej ; d?ej= Wj k; DWj=Wk^Wkj ; DWj=Wjy^Wyk . Рассмотрим локальное дифференцируемое отображение f плоскости А2 в пространстве R(p1,p2):f:A2?R(p1,p2). Будем считать , что в каждой точке области определения отображения f выполняется : rang f=2 (1) Поместим начало Р репера R в точку f-1(p1,p2). Тогда дифференциальные уравнения отображения f запишутся в виде : Q+W=?jWj ; Q-W=?jWj (2) Из (1) вытекает , что существует локальное дифференцируемое отображение f-1: R(p1,p2)?A2 обратное к f.В указанных реперах дифференциальные уравнения отображения f-1 имеют вид : Wj=?j(Q+W)+?j(Q-W) (3) Из (2) и (3) получаем : ?k?j+?k?j=?jk ?j?j=1 ?j?j=1 (*) ?j?j=0 ?j?j=0 Указанную пару {r;R} реперов пространств А1 и А2 будем называть репером нулевого порядка отображения f. §3.Фундаментальные геометрические объекты отображения f. Осуществим продолжение системы (2) дифференциального уравнений отображения f. D(?jWj-W-Q)=0, получаем : d?j=?kWjk+1\4(?j?k-?k?j)Wk+?jkWk D(?jWj+W-Q)=0 получаем : d?j=?kWjk+1\4(?j?k-?k?j)Wk+?jkWk Итак, продолженная система дифференциальных уравнений отображения f имеет вид: Q+W=?jWj Q-W=?jWj d?j=?kWjk+1\4(?j?k-?k?j)Wk+?jkWk d?j=?kWjk+1\4(?j?k-?k?j)Wk+?jkWj Из этих уравнений вытекает, что система величин Г1={?j,?j} является геометрическим объектом. Он называется фундаментальным геометрическим объектом первого порядка отображения f. Осуществим второе продолжение системы (2) : d?k^Wjk+?kdWjk+1\4(?j?k-?k?j)^Wk+1\4(?j?k-?k?j)dWk+d?jk^Wk+?jkdWk=0. получим: (d?jt-?ktWjk-?jkWtk+1\4(?k?jt-?k?jk)Wk+1\16?t?k(?j-?j)Wk)^Wt=0 d?k^Wjk+?kdWjk+1\4d(?j?k-?k?j)^Wk+1\4(?j?k-?k?j)dWk+d?jk^Wk+?jkdWk=0 получим: (d?jt-?ktWjk-?jtWtk+1\4(?k?jt-?k?jt)Wk+1\16?t?k(?j-?j)Wk)^Wt=0 обозначим: ?j=d?j-?tWjt ?j=d?j-?tWjt ?jk=d?jk-?tkWkt-?jtWkt ?jk=d?tkWjt-?jtWkt Тогда дважды продолженная система дифференциальных уравнений отображения f примет вид: Q+W=?jWj Q-W=?jWj d?j=?kWjk+1\4(?j?k-?k?j)Wk+?jkWk d?j=?kWjk+1\4(?j?k-?k?j)Wk+?jkWk (4) ?jk=(1\4(???jk-???jk)+1\16?k??(?j-?j)+?jk?)W? ?jk=(1\4(???jk-???jk)+1\16?k??(?j-?j)+?jk?)W? Из уравнений (4) вытекает, что система величин Г2={?j,?j,?jk,?jk} образует геометрический объект. ............ |