tensorの成分表示式を導出し直す
tensorの成分表示の関係式がよくわからなくなってきたので導出し直す
新記法書き換え作業中で、新旧入り乱れていてややこしいのも混乱の背景
$ [\bullet] による座標変換
これだけだと、まだ恒等tensorの成分表示は座標変換行列であることを示せない
https://kakeru.app/80ba4f6b443122facbbbfb391448cfaa https://i.kakeru.app/80ba4f6b443122facbbbfb391448cfaa.svg
なにげにこの式展開は初めてやるtakker.icon
$ [\bar{\pmb{e}}_i]^\mathsf{E}_j=\llbracket i=j\rrbracket
https://kakeru.app/732f33235707d1bf88b1c6239f5a431d https://i.kakeru.app/732f33235707d1bf88b1c6239f5a431d.svg
成分表示とdot積との関係式
$ [\pmb{a}]^\mathsf{E}=\pmb{a}\cdot\pmb{e}_i
https://kakeru.app/1673b10aa8befc9fbe45b7713ead16f9 https://i.kakeru.app/1673b10aa8befc9fbe45b7713ead16f9.svg
これと$ [\bar{\pmb{e}}_i]^\mathsf{E}_j=\llbracket i=j\rrbracket より$ \pmb{e}_i\cdot\bar{\pmb{e}}_j=\llbracket i=j\rrbracketとなる
二重直交性を導出できた
$ [G] はゼロでない対称行列なので必ず逆行列が存在する
$ [G]_{ij}=\bar{\pmb{e}}_i\cdot\bar{\pmb{e}}_j=\bar{\pmb{e}}_j\cdot\bar{\pmb{e}}_i=[G]_{ji}
$ [G]_{ii}=\bar{\pmb{e}}_i\cdot\bar{\pmb{e}}_i=|\bar{\pmb{e}}_i|^2>0
ここまで導出できれば、あとは簡単なはず
https://kakeru.app/b70158194d130eebb2e11cd7770f4227 https://i.kakeru.app/b70158194d130eebb2e11cd7770f4227.svg
1行で終わった
$ [\pmb{I}]^\mathsf{EF}_{ij}=\pmb{e}_i\cdot\pmb{f}_j
これが欲しかったtakker.icon
これより、$ [G]=[\pmb{I}]^\mathsf{\bar{E}\bar{F}} を示せる
$ [\bar{\pmb{f}}_i]^\mathsf{E}_j=\bar{\pmb{f}}_i\cdot\pmb{e}_i=[\pmb{I}]^\mathsf{\bar{F}E}_{ij}
https://kakeru.app/1446f9fdf088ab6739473a9844e6dd06 https://i.kakeru.app/1446f9fdf088ab6739473a9844e6dd06.svg
自然基底とChristoffel記号
https://kakeru.app/afc0f466ec490a3e4b51820c57c1a357 https://i.kakeru.app/afc0f466ec490a3e4b51820c57c1a357.svg
$ 0=\mathrm{d}(\pmb{e}_i\cdot\bar{\pmb{e}}_j)=\pmb{\Gamma}^\mathsf{EE}_{ik}\mathrm{d}\bar{e}_k\cdot\bar{\pmb{e}}_j+\pmb{e}_i\cdot\pmb{\Gamma}^\mathsf{\bar{E}E}_{jk}\mathrm{d}\bar{e}_k
$ \implies\pmb{\Gamma}^\mathsf{\bar{E}E}_{jk}\cdot\pmb{e}_i=-\pmb{\Gamma}^\mathsf{EE}_{ik}\cdot\bar{\pmb{e}}_j
$ \mathrm{d}\bar{e}_kの線型独立性でばらした
$ \pmb{\Gamma}^\mathsf{EF}_{ij}=\frac{\partial\pmb{e}_i}{\partial\bar{f}_j}=\frac{\partial^2\pmb{r}}{\partial\bar{f}_j\partial\bar{e}_i}=\frac{\partial^2\pmb{r}}{\partial\bar{e}_i\partial\bar{f}_j}=\pmb{\Gamma}^\mathsf{FE}_{ji}
共変微分
これ考える意味あるのかな?
https://kakeru.app/c150eae06b1ac919e04418edc60db379 https://i.kakeru.app/c150eae06b1ac919e04418edc60db379.svg
#2022-10-20 14:54:59
#2022-10-19 20:29:16
#2022-10-18 08:14:05
#2022-10-17 16:39:04