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外微分法

外微分法是一種用於研究多元函式在特定坐標系下變化的方法,它通過引入外微分運算元來處理多元函式的全微分。外微分運算元d可以套用於一次、二次外微分形式等,其運算規則包括對加法的分配律、反交換律和結合律。

外微分形式:外微分形式是由函式和其外微分組成的線性組合。例如,一次外微分形式是函式的一次導數,二次外微分形式是函式的二階導數,以此類推。零次外微分形式是常數函式,其係數為0。

外乘積運算:外乘積運算滿足分配律、反交換律和結合律,但不滿足交換律。這意味著在計算外微分時,需要考慮函式和其外微分之間的相對位置。

外微分運算元:外微分運算元d用於計算外微分,它對零次外微分形式給出全微分,對一次外微分形式給出一次導數,對二次外微分形式給出二階導數等。

Poincaré引理:Poincaré引理指出,如果函式在某點可微,那麼它的外微分形式在該點也是可微的。這意味著外微分法可以用於分析函式在特定坐標系下的變化。

外微分法在數學的多個領域都有套用,特別是在分析和幾何學中。它提供了一種處理高維空間中函式變化的方法,通過將空間中的曲面變化視為基的方向,簡化了複雜的問題。外微分法也與Grassmann代數相關,後者是一種處理向量空間中線性無關向量的代數結構。