यह आलेख '''बाह्य कलन''' में कई [[पहचान (गणित)|'''समरूपता (गणित)''']] का सारांश प्रस्तुत करता है।<ref>{{Cite book |last1=Crane |first1=Keenan |last2=de Goes |first2=Fernando |last3=Desbrun |first3=Mathieu |last4=Schröder |first4=Peter |title=असतत बाहरी कलन के साथ डिजिटल ज्यामिति प्रसंस्करण|journal=Proceeding SIGGRAPH '13 ACM SIGGRAPH 2013 Courses |pages=1–126 |date=21 July 2013 |doi=10.1145/2504435.2504442|isbn=9781450323390 |s2cid=168676 }}</ref><ref>{{cite book |last1=Schwarz |first1=Günter |title=Hodge Decomposition – A Method for Solving Boundary Value Problems |date=1995 |publisher=Springer |isbn=978-3-540-49403-4}}</ref><ref>{{cite book |last1=Cartan |first1=Henri |title=विभेदक रूप|date=26 May 2006 |publisher=Dover Publications |isbn=978-0486450100 |edition=Dover}}</ref><ref>{{cite book |last1=Bott |first1=Raoul |last2=Tu |first2=Loring W. |title=बीजगणितीय टोपोलॉजी में विभेदक रूप|date=16 May 1995 |publisher=Springer |isbn=978-0387906133}}</ref><ref>{{cite book |last1=Abraham |first1=Ralph |last2=J.E. |first2=Marsden |last3=Ratiu |first3=Tudor |title=मैनिफोल्ड्स, टेंसर विश्लेषण और अनुप्रयोग|date=6 December 2012 |publisher=Springer-Verlag |isbn=978-1-4612-1029-0 |edition=2nd}}</ref>
यह आलेख '''बाह्य कलन''' में कई [[पहचान (गणित)|'''समरूपताओं (गणित)''']] का सारांश प्रस्तुत करता है।<ref>{{Cite book |last1=Crane |first1=Keenan |last2=de Goes |first2=Fernando |last3=Desbrun |first3=Mathieu |last4=Schröder |first4=Peter |title=असतत बाहरी कलन के साथ डिजिटल ज्यामिति प्रसंस्करण|journal=Proceeding SIGGRAPH '13 ACM SIGGRAPH 2013 Courses |pages=1–126 |date=21 July 2013 |doi=10.1145/2504435.2504442|isbn=9781450323390 |s2cid=168676 }}</ref><ref>{{cite book |last1=Schwarz |first1=Günter |title=Hodge Decomposition – A Method for Solving Boundary Value Problems |date=1995 |publisher=Springer |isbn=978-3-540-49403-4}}</ref><ref>{{cite book |last1=Cartan |first1=Henri |title=विभेदक रूप|date=26 May 2006 |publisher=Dover Publications |isbn=978-0486450100 |edition=Dover}}</ref><ref>{{cite book |last1=Bott |first1=Raoul |last2=Tu |first2=Loring W. |title=बीजगणितीय टोपोलॉजी में विभेदक रूप|date=16 May 1995 |publisher=Springer |isbn=978-0387906133}}</ref><ref>{{cite book |last1=Abraham |first1=Ralph |last2=J.E. |first2=Marsden |last3=Ratiu |first3=Tudor |title=मैनिफोल्ड्स, टेंसर विश्लेषण और अनुप्रयोग|date=6 December 2012 |publisher=Springer-Verlag |isbn=978-1-4612-1029-0 |edition=2nd}}</ref>
== संकेतन ==
== संकेतन ==
इस प्रकार से निम्नलिखित संक्षिप्त परिभाषाओं और संकेतनों का सारांश प्रस्तुत करता है जिनका उपयोग इस आलेख में किया गया है।
इस प्रकार से निम्नलिखित संक्षिप्त परिभाषाओं और संकेतनों का सारांश प्रस्तुत करता है जिनका उपयोग इस आलेख में किया गया है।
=== मैनिफोल्ड ===
=== मैनिफोल्ड ===
<math>M</math>, <math>N</math> <math>n</math>-विमीय चिकने (स्मूथ) मैनिफोल्ड हैं, जहां <math> n\in \mathbb{N} </math>। अर्थात्, भिन्न-भिन्न मैनिफोल्ड जिन्हें इस पृष्ठ पर प्रयोजनों के लिए पर्याप्त एक बार विभेदित किया जा सकता है।
<math>M</math>, <math>N</math> <math>n</math>-विमीय समतल (स्मूथ) मैनिफोल्ड हैं, जहां <math> n\in \mathbb{N} </math>। अर्थात्, भिन्न-भिन्न मैनिफोल्ड जिन्हें इस पृष्ठ पर प्रयोजनों के लिए पर्याप्त एक बार विभेदित किया जा सकता है।
इस प्रकार से <math> p \in M </math>, <math> q \in N </math> प्रत्येक [[कई गुना|मैनिफोल्ड]] पर एक बिंदु दर्शाता है।
इस प्रकार से <math> p \in M </math>, <math> q \in N </math> प्रत्येक [[कई गुना|मैनिफोल्ड]] पर एक बिंदु दर्शाता है।
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=== स्पर्शरेखा और कोटिस्पर्श रेखा बंडल ===
=== स्पर्शरेखा और कोटिस्पर्श रेखा बंडल ===
इस प्रकार से <math>TM</math>, <math>T^{*}M</math> स्मूथ मैनिफोल्ड <math>M</math> के क्रमशः [[स्पर्शरेखा बंडल]] और [[कोटैंजेंट बंडल|कोटिस्पर्श रेखा बंडल]] को दर्शाता है।
इस प्रकार से <math>TM</math>, <math>T^{*}M</math> समतल मैनिफोल्ड <math>M</math> के क्रमशः [[स्पर्शरेखा बंडल]] और [[कोटैंजेंट बंडल|कोटिस्पर्श रेखा बंडल]] को दर्शाता है।
अतः <math> T_p M </math>, क्रमशः बिंदु <math>p</math>, <math>q</math>, पर <math>M</math>, <math>N</math> के [[स्पर्शरेखा स्थान|स्पर्शरेखा समष्टि]] को दर्शाता है। <math> T^{*}_p M </math> बिंदु <math>p</math> पर <math>M</math> के [[कोटैंजेंट स्थान|कोटिस्पर्श रेखा समष्टि]] को दर्शाता है।
अतः <math> T_p M </math>, क्रमशः बिंदु <math>p</math>, <math>q</math>, पर <math>M</math>, <math>N</math> के [[स्पर्शरेखा स्थान|स्पर्शरेखा समष्टि]] को दर्शाता है। <math> T^{*}_p M </math> बिंदु <math>p</math> पर <math>M</math> के [[कोटैंजेंट स्थान|कोटिस्पर्श रेखा समष्टि]] को दर्शाता है।
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=== स्पर्शरेखा प्रतिचित्र ===
=== स्पर्शरेखा प्रतिचित्र ===
यदि <math> \phi : M \rightarrow N </math> एक स्मूथ प्रतिचित्र है, तो <math>d\phi|_p:T_pM\rightarrow T_{\phi(p)}N</math> <math>M</math> से <math>N</math> तक एक स्पर्श रेखा प्रतिचित्र को परिभाषित करता है। अतः इसे व्युत्पन्न <math>\gamma'(0)=X\in T_pM</math> के साथ <math>M</math> पर वक्र <math>\gamma</math> के माध्यम से परिभाषित किया गया है जैसे कि
यदि <math> \phi : M \rightarrow N </math> एक समतल प्रतिचित्र है, तो <math>d\phi|_p:T_pM\rightarrow T_{\phi(p)}N</math> <math>M</math> से <math>N</math> तक एक स्पर्श रेखा प्रतिचित्र को परिभाषित करता है। अतः इसे व्युत्पन्न <math>\gamma'(0)=X\in T_pM</math> के साथ <math>M</math> पर वक्र <math>\gamma</math> के माध्यम से परिभाषित किया गया है जैसे कि
:<math>d\phi(X):=(\phi\circ\gamma)' .</math>
:<math>d\phi(X):=(\phi\circ\gamma)' .</math>
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=== पुल-बैक ===
=== पुल-बैक ===
यदि <math> \phi : M \rightarrow N </math> स्मूथ प्रतिचित्र है, तो <math>k</math>-रूप <math> \alpha\in \Omega^k(N) </math> का [[पुलबैक (विभेदक ज्यामिति)]] इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि किसी भी <math>k</math>-विमीय उपमैनिफोल्ड <math>\Sigma\subset M</math>
यदि <math> \phi : M \rightarrow N </math> समतल प्रतिचित्र है, तो <math>k</math>-रूप <math> \alpha\in \Omega^k(N) </math> का [[पुलबैक (विभेदक ज्यामिति)]] इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि किसी भी <math>k</math>-विमीय उपमैनिफोल्ड <math>\Sigma\subset M</math>
:<math> \int_{\Sigma} \phi^*\alpha = \int_{\phi(\Sigma)} \alpha </math> के लिए है।
:<math> \int_{\Sigma} \phi^*\alpha = \int_{\phi(\Sigma)} \alpha </math> के लिए है।
इस प्रकार से निम्नलिखित संक्षिप्त परिभाषाओं और संकेतनों का सारांश प्रस्तुत करता है जिनका उपयोग इस आलेख में किया गया है।
मैनिफोल्ड
, -विमीय समतल (स्मूथ) मैनिफोल्ड हैं, जहां । अर्थात्, भिन्न-भिन्न मैनिफोल्ड जिन्हें इस पृष्ठ पर प्रयोजनों के लिए पर्याप्त एक बार विभेदित किया जा सकता है।
इस प्रकार से , प्रत्येक मैनिफोल्ड पर एक बिंदु दर्शाता है।
मैनिफोल्ड की सीमा मैनिफोल्ड है , जिसकी विमा है। पर एक अभिविन्यास पर एक अभिविन्यास प्रेरित करता है।
अतः हम सामान्यतः उपमैनिफोल्ड को से निरूपित करते हैं।
स्पर्शरेखा बंडलों का खंड (फाइबर बंडल), जिसे सदिश क्षेत्र के रूप में भी जाना जाता है, इसको सामान्यतः के रूप में दर्शाया जाता है जैसे कि बिंदु पर हमारे निकट है। इस प्रकार से कोटिस्पर्श रेखा बंडल के अनुभाग, जिन्हें विभेदक रूप (या सहसदिश क्षेत्र) के रूप में भी जाना जाता है, इसको सामान्यतः के रूप में दर्शाया जाता है जैसे कि बिंदु पर हमारे निकट है। के लिए एक वैकल्पिक संकेतन है।
विभेदक k-रूप
विभेदक -रूप, जिसे हम यहां मात्र -रूप के रूप में संदर्भित करते हैं, पर परिभाषित विभेदक रूप हैं। हम सभी -रूपों के समुच्चय को के रूप में निरूपित करते हैं। के लिए हम सामान्यतः , , लिखते हैं।
इस प्रकार से -रूप पर मात्र अदिश फलन हैं। प्रत्येक समष्टि 1 के बराबर स्थिरांक 0-रूप को दर्शाता है।
इस प्रकार से बाह्य गुणनफल को वेज गुणनफल के रूप में भी जाना जाता है। इसे से दर्शाया जाता है। अतः -रूप और -रूप का बाह्य गुणनफल -रूप उत्पन्न करता है। इसे के सभी क्रमपरिवर्तन के समुच्चय का उपयोग करके लिखा जा सकता है जैसे कि को
इस प्रकार से अनुभागों के लाई कोष्ठक को अद्वितीय अनुभाग के रूप में परिभाषित किया गया है जो
को संतुष्ट करता है।
स्पर्शरेखा प्रतिचित्र
यदि एक समतल प्रतिचित्र है, तो से तक एक स्पर्श रेखा प्रतिचित्र को परिभाषित करता है। अतः इसे व्युत्पन्न के साथ पर वक्र के माध्यम से परिभाषित किया गया है जैसे कि
ध्यान दें कि में मानों के साथ -रूप है।
पुल-बैक
यदि समतल प्रतिचित्र है, तो -रूप का पुलबैक (विभेदक ज्यामिति) इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि किसी भी -विमीय उपमैनिफोल्ड
आंतरिक व्युत्पन्न के रूप में भी जाना जाता है, अनुभाग दिया गया आंतरिक गुणनफल एक प्रतिचित्र है जो प्रभावी रूप से के साथ -रूप के पहले निवेश को प्रतिस्थापित करता है। इस प्रकार से यदि और है, तो
मापन टेंसर सदिश क्षेत्र और एक-रूपों के बीच द्वंद्व प्रतिचित्रण को प्रेरित करता है: ये संगीतमय समरूपताएं समतल और तीव्र हैं। एक अनुभाग अद्वितीय एक-रूप से मेल खाता है जैसे कि सभी अनुभागों के लिए, हमारे निकट:
है।
एक रूप अद्वितीय सदिश क्षेत्र से मेल खाता है जैसे कि सभी के लिए, हमारे निकट:
है।
इस प्रकार से ये प्रतिचित्रण बहुरेखीयता के माध्यम से -सदिश क्षेत्र से -रूप और -रूप से -सदिश क्षेत्र तक
के माध्यम से प्रतिचित्रण तक विस्तारित होती है।
हॉज स्टार
इस प्रकार से एन-मैनिफोल्ड M के लिए, हॉज स्टार संक्रियक एक द्वैत प्रतिचित्रण है, जो -रूप को -रूप में ले जाता है।
अतः इसे के लिए अभिविन्यस्त संरचना के संदर्भ में परिभाषित किया जा सकता है, जो दिए गए मापन टेंसर :
के संबंध में प्रसामान्य लांबिक है।
सह-विभेदक संक्रियक
इस प्रकार से विमीय मैनिफोल्ड पर हॉज स्टार संक्रियक को
एक -विमीय अभिविन्यसनीय मैनिफोल्ड M एक ऐसा मैनिफोल्ड है जिसे n-रूप के विकल्प से संगत किया जा सकता है जो M पर प्रत्येक समष्टि सतत और गैर-शून्य है।
आयतन रूप
इस प्रकार से एक अभिविन्यसनीय मैनिफोल्ड पर मापन टेंसर दिए गए आयतन रूप के विहित चयन और अभिविन्यास (सदिश समष्टि) से मेल खाने के लिए किसी भी आधार के लिए अभिविन्यास है।
क्षेत्रफल
अतः एक आयतन रूप और इकाई सामान्य सदिश को देखते हुए हम boundary पर एक क्षेत्र रूप को भी परिभाषित कर सकते हैं।
-रूप पर द्विरैखिक रूप
इस प्रकार से मापन टेंसर का सामान्यीकरण, दो -रूप के बीच सममित द्विरेखीय रूप, पर