设f(x)为Rn上的一个Cr函数(r≥1),M={x∈Rn|f(x)=0}≠∮,且对证明:2维单位球面是可定向的.
证明:2维单位球面
是可定向的.
证明:2维单位球面
是可定向的.
设f(x)为Rn上的一个Cr函数(r≥1),M={x∈Rn|f(x)=0}≠∮,且对
证明:M为一个n一1维Cr微分流形.
设M为R3中的一个2维Ck(k≥1)正则曲面,点P∈M.证明:在M中存在P的一个开邻域U,使得U可用下列3种形式的Ck函数:2=f(x,y), y=g(x,z), x=h(y,z)中的一个确定为Ck曲面片.
C1曲面MC R3,它为可定向曲面
M上存在一个连续的单位法向量场.引理3.1.1是此题的高维推广,其证明参阅[7]第183页定理2或[8]第328页定理11.2.1
设
为Rn+1中的n维Ck(k≥1)连通、正则子流形,则下列各条等价: (1)M可定向;(2)M上存在连续变动的单位法向量场(
M上存在连续变动的处处非零的法向量场);(3)对M上任何闭曲线C,从C上的任一固定点P出发,一个单位法向量沿C连续变动,当回到P点时,单位法向量不变; (4)对
P,Q∈M,C1与C2是从P到Q的任何两条曲线,一个单位法向量从P点出发分别沿C1,C2连续变动时,到达Q点,单位法向量相同.自然有它的对偶形式:(1’)M不可定向;(2’)M上不存在连续变动的单位法向量场(
M上不存在连续变动的处处非零的法向量场).(3’)在M上存在一条闭曲线C,从C的某一点P出发,某个单位法向量沿C连续变动时,当回到P点时,单位法向量改变方向;(4’)存在P,Q∈M,C1与C2是从P到Q的某两条曲线,某个单位法向量从P点出发分别沿C1,C2连续变动时,到达Q点,单位法向量不同(即相反).
设f:Rn→Rm为可微函数,试求分别满足以下条件的函数f(x):
(1) f'(x)≡I(单位阵);
(2) f'(x)=diag(φi(xi)),即以φ1(x1),φ2(x2),…,φn(xn)为主对角线元的对角阵,x=(x1,x2,…,xn)T.
设K(x,y)是Rn×Rn上的可测函数,且有
,a.e.X∈Rn;
,a.e.x∈Rn,
令,试证明Tf∈Lp(Rn),且‖Tf‖p≤C‖f‖p(f∈Lp(Rn).
设是开集,f:D→Rn为可微函数,且对任何x∈D,detf'(x)≠0.试证:若,则对一切.
设x(t)=φ(t)是初值问题
在区间[t0一h,t0+h]上的连续解,其中f(t,x)在矩形区域
上连续,在R上关于x满足Lipschitz条件,Lipschitz常数为L,
,M=max{|f(t,x)|:(t,x)∈R}.设φn(t)是Picard迭代序列中第n次迭代得到的函数,证明有如下的误差估计
设△1为习题3.2.1中的Laplace算子,即△1f=f11+f33.而△2为[20]1.5节定义5中的Laplace—Beltrami算子,即△2:C∞(M,R)→C∞(M,R),△2f=div gradf.Gauss公式设f与g为曲面M上的C∞函数,D为M的一个区域,aD=C为闭曲线,则当i=1,2时,有:(1)
.其中n为区域D在M上的外法向量,ds为弧长元,dA为面积元;(2)