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从一个困惑开始

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关于「什么时候一对 (M,g) 被称为黎曼流形?」

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认识概念

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正定意味着对于任何切向量 v∈TpMv \in T_pM,gp(v,v)≥0g_p(v,v) \ge 0,且当且仅当 v=0v = 0 时 gp(v,v)=0g_p(v,v) = 0。这确保了度量定义了一个有效的范数。

适用条件:gg 是黎曼度量。;v∈TpMv \in T_pM 是切向量。

理解原因

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黎曼度量 gg 是对称的,因为其在每个点 pp 的值 gpg_p 是切空间 TpMT_pM 上的内积。内积是对称的,所以 gp(v,w)=gp(w,v)g_p(v,w) = g_p(w,v),这意味着对于向量场有 g(X,Y)=g(Y,X)g(X,Y) = g(Y,X)。

适用条件:gg 是黎曼度量。;对于所有 p∈Mp \in M,gpg_p 是 TpMT_pM 上的内积。