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Cómo escribir la tire hacia atrás de una forma diferenciada por exponencial mapa?

El mapa exponencial $e_{m}: M(n,\mathbb{R})\rightarrow M(n,\mathbb{R})$ está definido por $$e_m(\alpha)=me^\alpha,\quad e^\alpha=1+\alpha+\frac{\alpha^2}{2}+\frac{\alpha^3}{3!}+\cdots$$

Ahora fix $q\in M(n,\mathbb{R})$ e introducir la izquierda-invariante 1-formulario $$w=\operatorname{Tr}(qm^{-1}dm)$$ on $GL(n,\mathbb{R})$. The pull-back of this form by $e_{I}$ is a one form $$e^{*}_{I}=\int^1_0 ds \, \operatorname{Tr}(e^{-s\alpha}qe^{s\alpha}d\alpha)$$ reclamado por Clifford Taubes.

Mi pregunta es ¿cómo podemos llegar a esta fórmula. Recordemos que $w$ puede ser escrito como $$w=\sum_{1\le i\le j\le k\le n}(q_{ij}(m^{-1})_{jk} \, dm_{ki})$$

En la configuración general, para un mapa de $\psi$ $M$ $N$ con bases de $dy_{i}$$TN^{*}$$dx_i$$TM^{*}$, bajo local homoemorphism $\phi_{U}$ $\mathbb{R}^m$ $M$ $\phi_v$ $N$ % # % debemos tener la tire hacia atrás de la forma $\mathbb{R}^n$ $dy_k$ ser: $\psi$$$(\psi^{*} \, dy_k) = \sum_{1\le i\le m}\left(\frac{\partial \phi_k}{\partial x_i}\right)| \, dx_i$\phi=\phi_U\circ \psi\circ \psi_v^{-1}$.

Me pregunto por qué la primera fórmula es verdadera y ¿cómo podemos obtenerlo a partir de la segunda fórmula. Yo no podría simplificar en algo básico (por ejemplo, no entiendo por qué tenemos el signo integral). Así que me atrevo a preguntar aquí. Le pregunté a algunos profesores, pero todavía está atascado. Yo creo que esto debe reduce a algo muy básico. Taubes reclamo podemos simplificar esta escritura como un funcional lineal para $ where $$$e^{*}w_q(c)=\int^1_0 ds \, \operatorname{Tr}(e^{-sa}qe^{sa})c$c$ (viewing $\alpha$ y evaluar este)

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user8268 Puntos 13913

De ello se desprende del hecho de que si $A,B$ $n\times n$- matrices, a continuación, $$\frac{d}{dt}\exp(A+tB)|_{t=0}=\int_0^1 \exp((1-s)A)\,B\,\exp(sA)\,ds.\qquad(*)$$ Que fórmula puede ser derivada a partir de $$\frac{d}{dt}(1+(A+tB)/n)^n|_{t=0}=\sum_{k=1}^n (1+A/n)^{n-k}\,B/n\,(1+A/n)^{k-1}$$ tomando el límite de $n\to\infty$.

edit: Para finalizar el cálculo: Fórmula $(*)$ significa que el diferencial de $ M(n,\mathbb{R})\rightarrow M(n,\mathbb{R})$, $A\mapsto \exp A$, es $B\mapsto\int_0^1 \exp((1-s)A)\,B\,\exp(sA)\,ds$. Tire hacia atrás de la 1-forma $Tr(XA^{-1}\,dA)$ (para algunas constantes de la matriz $X$) necesitamos reemplazar $A$$\exp A$$dA$$\int_0^1 \exp((1-s)A)\,dA\,\exp(sA)\,ds$. Que da $$\exp^*Tr(XA^{-1}\,dA)=\int_0^1 Tr\,(X\exp(-sA)\,dA\,\exp(sA))\,ds$$ $$=\int_0^1 Tr\,(\exp(sA)X\exp(-sA)\,dA)\,ds.$$ (mi $A$ es el $m$ y mi $X$ es el $q$, lo siento por el cambio de notación).

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