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Sobre la ineptitud de la derivada de Lie para definir derivadas direccionales

Estoy atascado en la pregunta 4-3. de John Lee Múltiples riemannianos :

Existe un campo vectorial en $\Bbb R^2$ que se desvanece a lo largo del $x_1$ -pero cuya derivada de Lie con respecto a $_1$ no desaparece en el $x_1$ -eje.

Definir: $v=a \partial_1+b \partial_2$ con $a,b \in C^\infty(\Bbb R^2)$ tal que $a(x,0)=b(x,0)=0$ la derivada de Lie debe ser: $$\mathcal L_{\partial_1}(v)=[\partial_1,v]=\partial_1 v - v \partial_1= \partial_1 a \partial_1+\partial_1 b \partial_2 - a \partial_1^2-b \partial_2 \partial_1=\frac{\partial a}{\partial x_1}\partial_1+\frac{\partial b}{\partial x_1}\partial_2$$ Pero ahora, en el punto $p=(x,0)$ $$\mathcal L_{\partial_1}(v)(p)=\frac{\partial a}{\partial x_1}|_p\partial_1+\frac{\partial b}{\partial x_1}|_p\partial_2$$ tendría que ser $0$ porque la desaparición de $a$ y $b$ en el $x_1$ -implica la desaparición de $\partial_1 a$ y $\partial_1 b$ a lo largo del $x_1$ -eje.

¿Dónde está el error en mi razonamiento anterior?

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Anders Eurenius Puntos 2976

Tienes razón ese problema está planteado de forma incorrecta. La primera frase debería decir lo siguiente:

Demuestre que hay campos vectoriales $V$ y $W$ en $\mathbf R^2$ tal que $V=W=\partial_1$ a lo largo del $x^1$ -eje, pero las derivadas de Lie $\mathcal L_V (\partial_2)$ y $\mathcal L_W(\partial_2)$ no son iguales en el $x^1$ -eje.

Querrá descargar una copia del lista de corrección de mi sitio web que contiene una corrección para ese problema (y para bastantes otros errores también).

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