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Ángulos en CAT $(\kappa)$ espacios

Mi pregunta se refiere a las dos primeras páginas del capítulo II.3 de Bridson/Haefliger. Abajo $M^2_{\kappa}$ se refiere al plano de curvatura bidimensional del modelo $\kappa$ (por ejemplo, $S^2$ para $\kappa=1$ o $H^2$ para $\kappa=-1$ ). Mis dificultades desaparecen cuando $\kappa \le 0$ , por lo que puedes ignorar este caso.

En la prueba de la Prop. 3.1 dicen que para un CAT( $\kappa$ ) del espacio "se pueden tomar triángulos de comparación en $M^2_{\kappa}$ en lugar de $E^2$ en la definición del ángulo de Alexandrov", y remite a I.2.9 para ello. Sin embargo, este último sólo afirma que el ángulo de un triángulo en $M^2_{\kappa}$ es igual a su ángulo de Alexandrov. No entiendo cómo esto implica su afirmación.

Del mismo modo, en la proposición 3.5, consideran un segmento geodésico $c \colon [0,\epsilon] \to X$ y un punto $y\neq p$ en un CAT( $\kappa$ ) espacio $X$ y afirmar que $$ \lim_{s \to 0} \bar \angle_p(c(s),y)=\angle_p(c(\epsilon),y), $$ donde el primero se refiere a un límite de los correspondientes ángulos de comparación en $E^2$ y este último al ángulo de Alexandrov. En la prueba observan que $s \mapsto \angle_p^{(\kappa)}(c(s),y)$ es no decreciente (lo que se deduce inmediatamente de la CAT( $\kappa$ ) y definir $\gamma = \lim_{s \to 0} \angle_p^{(\kappa)}(c(s),y)$ . Mis dificultades comienzan cuando afirman que este último es igual a $\lim_{s \to 0} \bar\angle_p(c(s),y)$ refiriéndose de nuevo a I.2.9; no entiendo por qué I.2.9 permite concluir esto. Luego continúan afirmando que este último límite es, "por definición, el ángulo superior fuerte entre $[p,y]$ y $c$ ". Sin embargo, esta no es la definición en absoluto, que en esta situación sería $$ \lim_{\delta \to 0} \sup_{s \in [0,\delta], t \in [0,a]} \bar\angle_p(c(s),c'(t)), $$ donde $c' \colon [0,a] \to X$ es la geodésica que une $p$ a $y$ . ¿Por qué coinciden ambos en este caso?

He intentado adjuntar copias de las páginas pertinentes del libro, pero no estoy seguro de que funcione (es mi primer mensaje).

página 22 página 23 página 184 página 185

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KarlP Puntos 3246

La propuesta que se hace en el libro no ayuda demasiado. Hay una prueba mejor en el Libro por Anton Petrunin:

En primer lugar, hay que tener en cuenta que el área de un triángulo hiperbólico, es proporcional a su defecto y el área de un triángulo esférico es proporcional a su exceso. Esto da la fórmula $\text{area}\Delta = (\pi -\alpha - \beta - \gamma)\frac{1}{-\kappa}$ para un triángulo en un espacio con curvatura seccional constante $\kappa$ .

Por lo tanto, tenemos:

$$\begin{align*} -\kappa \cdot \text{area}_\kappa \Delta + \kappa' \cdot \text{area}_{\kappa'} \Delta' &= (\pi - \alpha - \beta - \gamma) - (\pi - \alpha' - \beta' - \gamma')\\ &= \alpha' - \alpha + \beta' - \beta + \gamma' -\gamma \end{align*}$$

Podemos usar esto para aproximar la diferencia de definiciones del ángulo de Alexandrov para pequeñas distancias:

$$|\limsup_{t,t' \to 0}\angle^{(\kappa)}_p(c(t),c'(t')) -\limsup_{t,t' \to 0}\angle^{(\kappa')}_p(c(t),c'(t'))| = 0$$ porque (para $\kappa \geq \kappa'$ )

$$\begin{align*} |\angle^{(\kappa)}_p(c(t),c'(t')) - \angle^{(\kappa')}_p(c(t),c'(t'))| &\leq |\angle^{(\kappa)}_p(c(t),c'(t')) + \angle^{(\kappa)}_{c(t)}(p,c'(t')) +\angle^{(\kappa)}_{c'(t')}(c(t),p) \\ &- \angle^{(\kappa')}_p(c(t),c'(t')) - \angle^{(\kappa')}_{c(t)}(p,c'(t')) -\angle^{(\kappa')}_{c'(t')}(c(t),p)| \\ &= |\text{area}^{(\kappa)}\Delta(p,c(t),c'(t')) - \text{area}^{(\kappa')}\Delta(p,c(t),c'(t'))| \end{align*} $$ Pero esto va claramente a $0$ como $t,t' \to 0$ .

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