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Cómo calcular el retroceso de $k$-forma explícita

Estoy teniendo problemas para hacer real los cálculos de la retirada de $k$-forma. Sé que un determinado mapa diferenciable $\alpha: \mathbb{R}^{m} \rightarrow \mathbb{R}^{n}$ induce un mapa de $\alpha^{*}: \Omega^{k}(\mathbb{R}^{n}) \rightarrow \Omega^{k}(\mathbb{R}^{m})$ entre $k$-formas. Puedo recitar de cómo este mapa se define y entiende por qué está bien definido, pero cuando estoy en una determinada $\alpha$ y $\omega \en \Omega^{k}(\mathbb{R}^{n})$, no puedo calcular $\alpha^{*}\omega$.

Por ejemplo, he encontrado un ejercicio (Análisis de los Colectores, por Munkres) donde $\omega = xy \, dx + 2z \, dy - y \, dz\en \Omega^{k}(\mathbb{R}^{3})$ y $\alpha: \mathbb{R}^{2} \rightarrow \mathbb{R}^{3}$ se define como $\alpha(u, v) = (uv, u^{2}, 3u + v)$, pero me perdí por la ampliación de la definición de $\alpha^{*} \omega$. ¿Cómo puedo calcular esto?

Nota: Este ejercicio no es una tarea, así que siéntase libre para ilustrar el proceso con las $\alpha$ y $\omega$ desee.

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seanyboy Puntos 3170

En lugar de pensar en $\alpha$, como un mapa, piense en ello como una sustitución de variables: $$ x = uv,\qquad y=u^2,\qquad z =3u+v. $$ Entonces $$ dx \;=\; \frac{\partial x}{\partial u}du+\frac{\partial x}{\partial v}dv \;=\; v\,du+u\,dv $$ y del mismo modo $$ dy \;=\; 2u\,du\qquad\text{y}\qquad dz\;=\;3\,du+dv. $$ Por lo tanto, $$ \begin{align*} xy\,dx + 2z\,dy - y\,dz \;&=\; (uv)(u^2)(v\,du+u\,dv)+2(3u+v)(2u\,du)-(u^2)(3\,du+dv)\\[1ex] &=\; (u^3v^2+9u^2+4uv)\,du\,+\,(u^4v-u^2)\,dv. \end{align*} $$ Llegamos a la conclusión de que $$ \alpha^*(xy\,dx + 2z\,dy - y\,dz) \;=\; (u^3v^2+9u^2+4uv)\,du\,+\,(u^4v-u^2)\,dv. $$

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