Diffeomorfi

En diffeomorfi av en kvadrat.

Inom differentialgeometri är en diffeomorfi en form av isomorfi mellan differentierbara mångfalder. En funktion f : M N {\displaystyle f:M\rightarrow N} är en diffeomorfi om den är glatt, d.v.s. oändligt differentierbar, och det finns en funktion g : N M {\displaystyle g:N\rightarrow M} som också är glatt så att f g = i d M {\displaystyle f\circ g=id_{M}} och g f = i d N {\displaystyle g\circ f=id_{N}} .

Exempel

  • För varje differentierbar mångfald M är identitetsfunktionen en diffeomorfi från M till M.
  • Funktionen x x 3 {\displaystyle x\rightarrow x^{3}} på R har en invers x x 1 3 {\displaystyle x\rightarrow x^{\frac {1}{3}}} , men är inte en diffeomorfi eftersom inversen inte är glatt.
  • Funktionen x 1 x {\displaystyle x\rightarrow {\frac {1}{x}}} är en diffeomorfi mellan (0,1) och R + {\displaystyle R^{+}}

Diffeomorfier i R n {\displaystyle {\mathbb {R} }^{n}}

Givet öppna mängder U R n {\displaystyle U\subseteq R^{n}} och V R m {\displaystyle V\subseteq R^{m}} och en funktion f : U V {\displaystyle f:U\rightarrow V} är f {\displaystyle f} en diffeomorfi omm:

  1. f {\displaystyle f} är bijektiv,
  2. Jacobimatrisen för f {\displaystyle f} är skild från noll i varje punkt.

Villkor 2 medför att det inte finns några diffeomorfier mellan U och V om n är skilt från m.

Externa länkar

  • Wikimedia Commons har media som rör diffeomorfi.