1-Form auf R exakt?

Aufrufe: 128     Aktiv: 11.12.2024 um 20:52

0
Liebe Community
Ich muss zeigen, dass jede stetige Pfaffsche Form auf R exakt ist. Problem: Ich kann es weder im Skript noch im Internet finden, was exakt in diesem Context bedeutet. Vielleicht kann mir jemand mit anderen Worten erklären, worum es bei dieser Übung geht?
Vielen Dank



Diese Frage melden
gefragt

Student, Punkte: 44

 

Hast Du die Begriffe geklärt? Ich bin damit nicht vertraut, aber nachlesen bei wikipedia sagt mir, dass die Aussage in beliebigen Gebieten $U\subset R^n$ nicht gilt. Es wird also was damit zu tun haben, dass die geschlossenen Kurven in $R^1$ ja relativ einfache Gestalt haben.... Soweit solltest Du aber auch gekommen sein?!
Und sicher waren diese Begriffe auch in der Lehrveranstaltung Thema. Wenn nicht, steht die Aufgabe erst später an - dann wenn die Begriffe in der Vorlesung dran waren.
  ─   mikn 11.12.2024 um 16:11

@mikn Der Themenblock Poincare Lemma (sternförmiges Gebiet), De Rham Kohomologie sowie "alle geschlossen Kurven in $\mathbb{R}$" ist mit Kanonen auf Spatzen schießen. Stimme dir aber in dem Punkt zu, dass der Themenblock 1-Formen/Differentialformen eigentlich Definitionen braucht, da dieses sich stark unterscheiden in ihrer Formalität.

Da aber nach "anderen Worten" gefragt war, habe ich es versucht, mal etwas weniger formal zu antworten.
  ─   crystalmath 11.12.2024 um 20:52
Kommentar schreiben
1 Antwort
0

Eine stetige $1$-form auf $\mathbb{R}$ hat die Form

$$f(x)dx$$
mit stetigen $f(x)$. Dies ist quasi eine Funktion, $f(x)$, mal die lineare Abbildung

$$dx(v)=v.$$ Dies bedeute, dass für jedes feste $x \in \mathbb{R}$ die Abbildung

$$L_x(v)=f(x)dx(v)=f(x)v$$
linear ist. Das ist denke ich eine brauchbare "working definition". Für die genaue Defintion frag bitte deinen Dozenten oder konsultiere Unterlagen/Textbücher. Relatierte Begriffe sind u.A. das totale Differential. Ich könnte jetzt hier ausholen und über Schnitte des Vektorbündels $T^* \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ oder das 1-Formen isomorph zu Vektorfeldern sind, aber ich denke, dass hilft dir nicht und daher nehme ich diese "working definition".

Eine $1$-form heißt exakt, wenn es ein differenzierbares $g: \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ gibt, so dass

$$dg(x)=g'(x)dx=f(x)dx$$

gilt. Also frage ich einfach nur nach der Existenz einer Funktion, so dass $g'(x)=f(x)$ gilt. Und das erreicht man easy mit dem Hauptsatz:

$$g(x)=\int_0^x f(t)dt$$

definiert dir so ein $g$. Mach dir klar warum und warum ich statt $0$ auch jeden anderen Punkt auf der reelen Achse hätte wählen können.

Diese Antwort melden
geantwortet

Punkte: 657

 

Kommentar schreiben