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Inversa de regular valor es un submanifold, Milnor de la prueba

En Milnor del famoso libro "la Topología de la Diferencial de punto de vista" demuestra el siguiente en la página 11:

Si $f: M\to N$ es un buen mapa entre los colectores de dimensión $m\geq n$ e si $y\in N$ es un valor regular, entonces el conjunto $f^{-1}(y) \subset M$ es un buen colector de dimensión $m-n$.

Derecho, por lo que he leído esta prueba previamente en otro libro (utiliza el rango teorema). No puedo sin embargo entender a un paso que hace aquí.

Prueba: Deje $x\in f^{-1}(y)$. Desde $y$ es un valor regular, el derivado $df_x$ mapa de $TM_x$ a $TN_y$. El espacio nulo $R \subset TM_x$ $df_x$ será, pues, una $(m-n)$-dimensional espacio vectorial. Si $M\subset \mathbb{R}^k$, seleccione lineal mapa de $L : \mathbb{R}^k \to \mathbb{R}^{m-n}$ que es nonsingular en este subespacio $R\subset TM_x \subset \mathbb{R}^k$. Ahora definir

$F: M \to N\times\mathbb{R}^{m-n}$

por $F(\xi) = (f(\xi), L(\xi))$. El derivado $dF_x$ es claramente dado por la fórmula $dF_x(v) = (df_x(v), L(v))$. Por lo tanto $dF_x$ es nonsingular. Por lo tanto $F$ mapas de algunos vecindario $U$ $x$ diffeomorpically en un vecindario $V$$(y, L(x))$.

*Tenga en cuenta que $f^{-1}(y)$ corresponde, en virtud de $F$, para el hyperplane $y\times \mathbb{R}^{m-n}$. *

De hecho, $F$ mapas de $f^{-1}(y)\cap U$ diffeomorphically en $(y\times\mathbb{R}^{m-n})\cap V$. Esto demuestra que $f^{-1}(y)$ es un buen colector de dimensión $m-n$.


Así, no entiendo la parte que se encuentra entre el *'s. Creo que soy una especie de falta de algo obvio ...

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q-t low-d Puntos 36

Como Eric sugerido en los comentarios, Milnor significa simplemente que $F(f^{-1}(y)) = y \times \mathbb{R}^{m-n}$.

Para ver esto, vamos a $x \in f^{-1}(y) \subseteq M$. A continuación,$f(x) = y$. También, desde la $L$ es nonsingular cuando restringida al subespacio $\mathfrak{N}$ (el nullspace (kernel) de $df_x$, que escribió como $R$), su imagen es la totalidad del espacio vectorial $\mathbb{R}^{m-n}$.

Por definición, $F(x) = (f(x), L(x))$, por lo que se deduce que el $F(f^{-1}(y)) = y \times \mathbb{R}^{m-n}$.

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