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La definición de espacio tangente no depende de la elección de la incrustación regular

Definición: Sea $M\subseteq \mathbb{R}^n$ sea una k-manifold lisa y fije un punto $p\in M$ . Sea $C_p$ denotan la colección de $C^1$ mapas de la forma $\gamma:(-1,1)\to M$ tal que $\gamma(0)=p$ . Fijar una incrustación regular $\phi :U\to v$ tal que $p\in V$ y que $\phi^{-1}:V\to U$ denota su inversa. Dotar $C_p$ con una relación de equivalencia tal que $\gamma_1 \sim \gamma_2$ si $(\phi^{-1}\circ \gamma_1)^\prime(0)=(\phi^{-1}\circ \gamma_2)^\prime(0)$ .

Demuestre que esta definición no depende de la elección de la incrustación regular.

Así que antes de esto tuve que demostrar que para 2 incrustaciones regulares $\phi_1,\phi_2$ que $\phi_2^{-1}\circ\phi_1$ es un difeomorfismo.

Así que $\phi_1,\phi_2$ sean 2 incrustaciones regulares para $M$ . Supongamos que $\gamma_1\sim\gamma_2$ .

entonces $(\phi^{-1}\circ \gamma_1)^\prime(0)=(\phi^{-1}\circ \gamma_2)^\prime(0)$

entonces $$(\phi_2^{-1}\circ\gamma_1)^\prime(0)=(\phi_2^{-1}\circ\phi_1\circ\phi_1^{-1}\circ\gamma_1)^\prime(0)$$$$=(\phi_2^{-1}\circ\phi_1)^\prime\circ\phi_1^{-1}\circ\gamma_1)(\phi_1^{-1}\circ\gamma_1)^\prime(0)$$$$=(\phi_2^{-1}\circ\phi_1)^\prime\circ\phi_1^{-1}\circ\gamma_1)(\phi_1^{-1}\circ\gamma_2)^\prime(0)$$

Realmente no estoy seguro de a dónde ir desde aquí.

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trii Puntos 16

La regla de la cadena establece que

$$D(g\circ f)(x)=D(g)(f(x))\cdot D(f)(x)$$

Desde $\gamma_1(0)=\gamma_2(0)=p$ su cálculo es el siguiente

$$(\phi_2^{-1}\circ\gamma_1)^\prime(0) =(\phi_2^{-1}\circ\phi_1\circ\phi_1^{-1}\circ\gamma_1)^\prime(0)$$$$ =(\phi_2^{-1}\circ\phi_1)^\prime(\phi_1^{-1}(p))\cdot(\phi_1^{-1}\circ\gamma_1)^\prime(0)$$ $$=(\phi_2^{-1}\circ\phi_1)^\prime(\phi_1^{-1}(p))\cdot(\phi_1^{-1}\circ\gamma_2)^\prime(0)$$

$$ =(\phi_2^{-1}\circ\phi_1\circ\phi_1^{-1}\circ\gamma_2)^\prime(0)=(\phi_2^{-1}\circ\gamma_2)^\prime(0)$$

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