From e03b7ccde45b59a5609cdc1bde364fa260ac0db5 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Adrian Kummerlaender Date: Tue, 14 Mar 2017 18:56:44 +0100 Subject: Start section on differential geometry --- content/analysis_3.tex | 34 ++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 34 insertions(+) (limited to 'content') diff --git a/content/analysis_3.tex b/content/analysis_3.tex index 2b19e10..4d3c0b7 100644 --- a/content/analysis_3.tex +++ b/content/analysis_3.tex @@ -481,3 +481,37 @@ Dann ist $\phi(A^\circ)$ offen, $\phi : A^\circ \to \phi(A^\circ)$ Diffeomorphis \item Sei $f: \phi(A) \to [0,\infty]$ messbar. Dann: \vspace{-2mm} $$\int_{\phi(A)} f(y) dy = \int_A f(\phi(x))|\det \phi'(x)| dx$$ \item Sei $f : \phi(A) \to \overline\R$ messbar. Dann ist $f$ auf $\phi(A)$ ib. gdw. $x \mapsto f(\phi(x))|\det(\phi'(x))|$ auf $A$ integrierbar ist. Es gilt dann auch (a). \end{enumerate} + +\section*{Differentialgeometrie} + +\subsection*{$C^1$-Hyperflächen} + +Eine Menge $M \subseteq \R^m$ ist eingebettete $C^1$-Hyperfläche, wenn $\forall x \in M$ offene Mengen $U, V \subseteq \R^m$ und Diffeomorphismus $\psi : V \to U$ existieren s.d. $x \in V$ und $\psi(V \cap M) = U \cap (\R^{m-1} \times \{0\})$ gilt. + +Die Abbildung $\psi$ heißt dann Karte. + +\subsection*{Gramsche Determinante} + +Sei $F : U \to W$ eine Parametrisierung. Dann ist: + +\vspace{-2mm} +$$g_F(t) = \det(F'(t)^TF'(t))$$ + +die \emph{Gramsche Determinante} von $F$. + +\subsection*{Oberflächenintegral} + +Sei $F : U \to W$ eine Parametrisierung, $M_0 = F(U) \subseteq \R^m$ ein offenes Flächenstück. Sei weiter $f : M_0 \to \overline\R$ messbar und nichtnegativ oder die Funktion $g := f \circ F \sqrt{g_f}$ integrierbar. Dann: + +\vspace{-4mm} +$$\int_{M_0} f d\sigma = \int_{M_0} f(x) d\sigma(x) := \int_U f(F(t))\sqrt{g_F(t)} dt$$ + +\subsubsection*{Oberflächenmaß} + +Sei $B \in \B(M_0)$ dann ist $\mathbbm{1}_B$ messbar und $F^{-1}(B) \in \B(U)$. Dann ist das Oberflächenmaß definiert: + +\vspace{-4mm} +\begin{align*} +\sigma(B) := \int_{M_0} \mathbbm{1}_B d\sigma &= \int_U \mathbbm{1}_B(F(t)) \sqrt{g_F(t)} dt\\ + &= \int_{F^{-1}(B)} \sqrt{g_F(t)} dt +\end{align*} -- cgit v1.2.3