联络------------

这篇笔记探讨了微分几何中的联络概念,包括欧氏空间中的方向导数、Rm上的联络、协变微分以及纤维丛上的联络。通过联络,可以定义向量场的协变导数,这在研究流形上的平行输运和测地线时至关重要。文中还提到了黎曼度量下的Levi-Civita联络和测地线方程。

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这是本人学习微分流形的笔记,疏漏之处,在所难免

##联络

直观上讲,联络就是使得在流形上进行"微分"的手段.
####欧氏空间中方向导数.
vvvp∈Rnp\in R^{n}pRn处的一个向量. fffppp点邻域内的一个可微函数, 则方向导数DvfD_{v}fDvf为:
Dvf=limt→0f(p+tv)−f(p)tv D_{v}f = lim_{t \rightarrow 0} \frac{f(p+tv) - f(p)}{tv} Dvf=limt0tvf(p+tv)f(p)
XXXppp点邻域内的一个向量场, 则XXX可分解为 nnnC∞C^{\infty }C函数
X=∑i=1nXi∂∂xi X = \sum_{i=1}^{n} X^{i} \frac{\partial}{\partial x^{i}}X=i=1nXixi
向量场XXX沿vvv的方向导数定义为
DvX=(DvX1,⋯ ,DvXn)D_{v}X = (D_{v}X^{1}, \cdots, D_{v}X^{n}) DvX=(DvX1,,DvXn)

DvX=∑i=1nDvXi∂∂xiD_{v}X = \sum_{i=1}^{n} D_{v}X^{i} \frac{\partial}{\partial x^{i}} DvX=i=1nDvXixi

如果VVVppp的邻域中一个向量场,使得V(p)=vV(p) = vV(p)=v,定义一个向量场DvXD_{v}XDvX

(DVX)(p)=DvX (D_{V}X) (p) = D_{v}X(DVX)(p)=DvX

满足以下属性
-(1) $ D_{fV + gW}X = fD_{V}X + gD_{W}X$
-(2) $ D_{V}(fX) = (D_{V} f)X + fD_{V}( X)$
-(3) $ D_{V}(X+Y) = D_{V}( X) + D_{V}(Y)$
其中V,W,X,YV,W,X,YV,W,X,YRnR^{n}Rn 中向量场,f,gf,gf,gRnR^{n}Rn 上函数

##RmR^{m}Rm及其子流形上的联络
[4] 135
(xi,⋯ ,xm)(x^{i}, \cdots, x^{m})(xi,,xm) 是欧氏空间RmR^{m}Rm中点的笛卡尔坐标。 自然标架∂∂xi\frac{\partial}{\partial x^{i}}

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