裡,1-形式 α、 β 與它們的和是線性泛函,向量 u、 v與 w也是線性泛函。任意向量穿插過的任意1-形式超平面等於兩者的內積。]]
在线性代数中,1-形式()是向量空间上的一種线性泛函。1-形式在这种向量空间语境中的使用方式,通常区别於高阶的多重线性泛函中的1-形式。细节参见线性泛函。
在微分几何中,可微流形上的1-形式是余切丛的一个光滑截面。具体说来,流形 M 上的1-形式是M 的切丛的全空间到 R 的一个光滑映射,限制在每个纤维上是切空间上的线性泛函。用符号表示,
:\alpha : TM \rightarrow {\mathbf R},\quad \alpha_x = \alpha|_{T_xM}: T_xM\rightarrow {\mathbf R},\,
这里 αx 是线性的。
1-形式经常局部地描述,特别是在一个局部坐标中。在一个局部坐标系中,1-形式是坐标的微分的线性组合:
:\alpha_x = f_1(x)dx^1+f_2(x)dx^2+\dots+f_n(x)dx^n.\,
这里 fi 是光滑函数。注意这里使用上指标,不要与幂混淆。从这种观点来看,一个 1-形式从一个坐标系变到另一个时有共变变换法则。从而一个 1-形式是秩 1 共变张量场。
特例
设 U \subseteq \mathbb{R} 爲一开集(譬如一个区间 (a,b) ),考虑可微函数 f: U \to \mathbb{R} ,具有导数 f。f 的微分 df,在一点 x_0\in U ,定义为变量 dx 的某个线性映射。具体地,df(x_0, dx): dx \mapsto f'(x_0) dx 。(从而符号 dx 的含义揭示出来了:它不过是 df 的一个参数,或独立变量。)故映射 x \mapsto df(x,\cdot) 将每个点 x* 送到一个线性泛函 df(x,\cdot)。这是微分(1-)形式最简单的例子。
用德拉姆复形表示,从 0-形式(数量函数)到 1-形式有一个映射,即 f\mapsto df。
一个 1-形式称为闭 1-形式如果它是可微的且它的外导数在任何地方等于 0。
另见
*2-形式
*倒晶格
*张量的中间处理
参考文献
评论 (0)