1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : التبلوجيا :

Manifold Tangent Vector

المؤلف:  المرجع الالكتروني للمعلوماتيه

المصدر:  www.almerja.com

الجزء والصفحة:  ...

26-5-2021

1937

Manifold Tangent Vector

Roughly speaking, a tangent vector is an infinitesimal displacement at a specific point on a manifold. The set of tangent vectors at a point P forms a vector space called the tangent space at P, and the collection of tangent spaces on a manifold forms a vector bundle called the tangent bundle.

TangentVectorManifold

A tangent vector at a point P on a manifold is a tangent vector at P in a coordinate chart. A change in coordinates near P causes an invertible linear map of the tangent vector's representations in the coordinates. This transformation is given by the Jacobian, which must be nonsingular in a change of coordinates. Hence the tangent vectors at P are well-defined. A vector field is an assignment of a tangent vector for each point. The collection of tangent vectors forms the tangent bundle, and a vector field is a section of this bundle.

TangentVectorNabla

Tangent vectors are used to do calculus on manifolds. Since manifolds are locally Euclidean, the usual notions of differentiation and integration make sense in any coordinate chart, and they can be carried over to manifolds. More specifically, a tangent vector is the manifold version of a directional derivative (at a point). An alternative analogy with calculus is the related notion of a velocity vector.

There are at least three different points of view on tangent vectors. Each has its own pluses and minuses. The extrinsic points of view use the vector space structure of Euclidean space. Thinking of a manifold as a submanifold of Euclidean space, a tangent vector can be thought of as an element in a tangent plane, or submanifold tangent space. In a coordinate chart, a tangent vector is a vector in a (chart) chart tangent space, which is just a copy of Euclidean space.

The problem with the extrinsic points of view is that they depend on a choice of embedding or coordinate chart. There are a couple of ways to think about a tangent vector intrinsically, as an element of an abstract intrinsic tangent space. These are more satisfying from an abstract point of view, but sometimes it is necessary to do calculations in coordinate charts.

It is important to distinguish tangent vectors at P from tangent vectors at any other point Q, although they may seem parallel. On a Lie group, there is a notion of parallelism, and there exist nonvanishing vector fields. In general, this is far from being true. On the sphere S^2, for instance, any smooth vector field must vanish somewhere.

A more intrinsic geometric definition of a tangent vector is to take a tangent vector at P to be an equivalence class of paths through P which agree to first order. An extrinsic geometric definition, for a submanifold, is to view the tangent vectors as a subspace of the tangent vectors of the ambient space,

Algebraically, a vector field on a manifold is a derivation on the ring of smooth functions. That is, a vector field acts on smooth functions and satisfies the product rule. A vector field X acts on a function by the directional derivative on the function,

 d_X(f)=X·del f.

(1)

It is more precise to say that the tangent bundle is the topological sheaf of derivations on the sheaf of smooth functions, in which case the tangent vectors at P are in the stalk of the sheaf at P.

In fact, in coordinates (x_1,...,x_n), the notation for the standard basis of tangent vectors at 0 is

 partial/(partialx_i),

(2)

where the derivation partial/partialx_i of f is the usual partial derivative

 (partialf)/(partialx_i).

(3)

Letting the base point vary in the coordinate chart, partial/partialx_i are vector fields, but are only defined in this coordinate chart.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي