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Immersion und Mannigfaltigkeit

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mathestudent-111

mathestudent-111 aktiv_icon

10:30 Uhr, 08.01.2021

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Hallo Zusammen

Ich habe eine Frage zu der angefügten Aufgabe. Ich möchte zeigen, dass M eine 2-dim Mannigfaltigkeit ist. Der Lösungsweg ist für mich völlig logisch. Ich zeige, dass φ eine Immersion ist und ein Homöomorphismus. Für die Immersion muss ich zeigen, dass die Funktion für jedes xU((-R,R)(-π,π)) ein regulärer Punkt in φ ist. Dies zeige ich in dem ich wie in der Lösung die Jakobi-Matrix bestimme und dann den Rang ermittle. Ich komme auch auf Rang 2, wie in der Lösung.

Nun zu meiner Frage. U ist ja in R2 und MR3. Somit bildet φ von R2R3 ab.
Das heisst gemäss Definition ist ein Punkt regulär, wenn f(U,Rl), Rang(Df(x)) =l hat.
Somit müsste der Rang doch in dieser Aufgabe wie folgt sein.
Rang(D φ(x))=3.

Wo liegt mein Überlegungsfehler?

Immersion

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

10:38 Uhr, 08.01.2021

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"Das heisst gemäss Definition ist ein Punkt regulär, wenn f(U,Rl), Rang(Df(x)) =l hat."

Solche Definition gibt es nicht. Wenn l größer als Dimension von U ist, kann der Rang von Df(x) nie l sein.
mathestudent-111

mathestudent-111 aktiv_icon

10:40 Uhr, 08.01.2021

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Hat unser prof aber so Definiert.

Rang
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

10:53 Uhr, 08.01.2021

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Das ist die Definition eines regulären Punktes einer Abbildung.
Was hat das mit Mannigfaltigkeiten zu tun?

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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

10:59 Uhr, 08.01.2021

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Aus Wikipedia:

"Allgemein ist eine differenzierbare Abbildung F:MN genau dann eine Immersion, wenn für alle pM der Rang der linearen Abbildung F* gleich der Dimension der Mannigfaltigkeit M ist, also gilt rang Fp=dimM."

de.wikipedia.org/wiki/Immersion_(Mathematik)

Damit muss der Rang von Df(x0) nicht 3, sondern 2 sein in deinem Fall.
mathestudent-111

mathestudent-111 aktiv_icon

11:00 Uhr, 08.01.2021

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φ ist ja eine Abbildung und ich muss zeigen, dass alle Punkte in xU reguläre Punkte von φ sind.

Da ja φ eine Abbildung ist, ist es doch diese Definition, welche ich oben angefügt habe.

Okei, dann ist alles klar. Vielen Dank
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

11:02 Uhr, 08.01.2021

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Ne, das verstehst du falsch.
Kuck noch mal in den Definitionen nach.
Die Frage ist, für welche Abbildung genau musst du zeigen, dass sie regulär ist.
Dass eine Abbildung aus einem 2-dimensionalen Raum in einen 3-dimensionalen Raum nie eine surjektive Ableitung haben kann, ist doch offensichtlich.
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