黎曼幾何中Trace的定義以及推導

2021-07-26 03:00:41 字數 1684 閱讀 5632

線性代數中tr

ace 的定義:設矩陣a=

,那麼

tr(a

)=∑i

=1na

ii2.有riemannian manifold m 度量為g,在tp

m 中選取一組正交基

, δj

i=g(

ei,e

j)=g

(aji

∂j,a

ki∂k

)=aj

iaki

g(∂j

,∂k)

=aji

akig

ij所以g

jk=a

jiak

i

在peterpeterson 的書reimanian geometry 第19頁有個習題: 對於v

∈tpm

,v=v

iei ,有

vi=g

(vie

i,ei

)g(e

i,ei

)=g(

v,ei

)g(e

i,ei

) 所以v

=∑i=

1ng(

v,ei

)g(e

i,ei

)ei

v 定義對映l:

v→v,在

l 中取正交基, l

(ej)

=∑i=

1nli

jei

然後 lii

=g(l

(ei)

,ei)

g(ei

,ei)

因此:tr(

l)=∑

i=1n

lii=

∑i=1

ng(l

(ei)

,ei)

g(ei

,ei)

diverg

ence

div(

x)=t

r(∇x

)=∑i

=1ng

(∇ei

x,ei

) 由於∇

x(ei

)=∇e

ixlap

laci

an:

tr(hess

u)=∑

i=1n

hess

u(ei

,ei)

=∑i=1n

hess

u(aj

i∂j,

aki∂

k)=∑

i=1n

ajia

kihe

ssu(

∂j,∂

k)=g

jkhe

ssu(

∂j,∂

k)ri

cccu

rvat

ure:

ric(v,w

)=tr

(x→r

(x,v

)w)=

∑i=1

ng(r

(ei,

v)w,

ei) =∑

i=1n

r(ei

,v,w

,ei)

=gjkr(

∂j,v

,w,∂

k)

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