Научная статья на тему 'ЦЕНТРИРОВАННЫЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНО ВЫРОЖДЕННЫЕ ГИПЕРПОЛОСЫ CHMR РАНГА R ПРОЕКТИВНОГО ПРОСТРАНСТВА PN'

ЦЕНТРИРОВАННЫЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНО ВЫРОЖДЕННЫЕ ГИПЕРПОЛОСЫ CHMR РАНГА R ПРОЕКТИВНОГО ПРОСТРАНСТВА PN Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
21
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Попов Ю.И., Попова Т.Ю.

Рассматриваются центрированные тангенциально вырожденные гиперполосы CHmr⊂ Pn. Дано задание и приведена теорема существования гиперполосы CHmr (§1). Построены однопараметрические пучки обобщенных нормалей 1-го и 2-го рода в окрестности 3-го порядка. Показано, что двойственные друг другу однопараметрические пучки нормалей 1-го и 2-го рода обобщенной нормализации гиперполосы CHmr взаимны относительно поля соприкасающихся гиперквадрик (§2). В дифференциальной окрестности 3-го порядка внутренним инвариантным образом присоединяется к поверхности центров Vr⊂CHmr однопараметрическое семейство ее оснащающих плоскостей в смысле Э.Картана (§2). С помощью фокальных многообразий, ассоциированных с гиперполосой CHmr, выясняется геометрический смысл некоторых основных квазитензоров гиперполосы CHmr. Показано, что в каждом центре Ao в дифференциальной окрестности 3-го порядка к гиперполосе CHmr присоединяется внутренний однопараметрический пучок ее нормалей второго рода Nm-1(Ao), осью которого является B-плоскость (§3).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CENTRAL TANGENTIALLY-DEGENERATED HYPERSTRIPS CHmr OF RANK r OF PROJECTIVE SPACE Pn

The article is devoted to the investigation of central tangentially-degenerated hyperstrips CHmr ⊂ Pn. Representation is brought and existence theorem of the hyper-strip CHmr is proved. Generalized normals of the 1st and 2nd genuses of the hyperstrip CHmr are introduced. One-parameter bundles of generalized normals of the 1st and 2nd genuses in the neighbourhood of the 3rd order are constructed by interior invariant way and it is shown that these bundles of normals are reciprocal relative to a field of osculating quadrics. It is shown that in each centre A ∈ Vr in a differential neighbourhood of the 3rd order one-parameter family of equipping planes of a surface Vr (in the sence of Cartan) is joined by interior invariant way. With the help of focal manifolds, assotioted with the hyperstrip CHmr, geometric meanings of some basic quasitensors of the hyperstrip CHmr are explained. A structure of construction of a one-parameter bundle of normals of the 2nd genus Nm-1(A) of the hyperstrip CHmr in the neighbourhood of the 3rd order is carried out.

Текст научной работы на тему «ЦЕНТРИРОВАННЫЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНО ВЫРОЖДЕННЫЕ ГИПЕРПОЛОСЫ CHMR РАНГА R ПРОЕКТИВНОГО ПРОСТРАНСТВА PN»

It is proved that in the differential neighbourhood of the first order a field of one-parameter bundle (x , ) of interior HM-virtual normals is joined to the base M-distribution and in the differential neighbourhood of the order t > 2 five fields of one-parameter bundles ( , x ), ( , ), ( , ), ( , X ), ( , ) of the interior HM-virtual normals of the first kind are joined to the same base M-distribution.

Constructed fields of the interior HM-virtual normals of the first kind generate respectively in the differential neighbourhood of the first order a bundle of interior non-holonomic compositions of Norden (x^), M ) of H-distribution, and in the differential

neighbourhood of the order t > 2 five one-parameter families of nonholonomic compositions of Norden.

It becomes clear, that if regular H-distribution is mutual ( Aia = 0 ) then in the

neighbourhood of the first order bundle (x ; M) degenerates in the nonholonomic

composition of Norden (x, M), and in the neighbourhood of the order t> 2 from five one-parameter families of nonholonomic compositions remain only three families corresponding to the fields of one-parameter bundles ( , x ), ( , x ), ( , ) of HM-virtual normals of the first order.

УДК 514.75

ЦЕНТРИРОВАННЫЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНО ВЫРОЖДЕННЫЕ ГИПЕРПОЛОСЫ CH" РАНГА Г ПРОЕКТИВНОГО ПРОСТРАНСТВА P

Ю. И . П о п о в , Т. Ю. П о п о в а

(Калининградский государственный университет)

Рассматриваются центрированные тангенциально вырожденные гиперполосы СНт с Рп. Дано задание и приведена теорема существования гиперполосы СН^ (§1). Построены однопараметрические пучки обобщенных нормалей 1-го и 2-го рода в окрестности 3-го порядка. Показано, что двойственные друг другу однопараметрические пучки нормалей 1-го и 2-го рода обобщенной нормализации гиперполосы СН^ взаимны относительно поля соприкасающихся гиперквадрик (§2). В дифференциальной окрестности 3-го порядка внутренним инвариантным образом присоединяется к поверхности центров V с СН^ однопа-раметрическое семейство ее оснащающих плоскостей в смысле Э.Картана (§2). С помощью фокальных многообразий, ассоциированных с гиперполосой СН^, выясняется геометрический смысл некоторых основных квазитензоров гиперпо-

лосы СН^ . Показано, что в каждом центре А0 в дифференциальной окрестности 3-го порядка к гиперполосе СН^ присоединяется внутренний однопарамет-рический пучок ее нормалей второго рода А0), осью которого является

B -плоскость (§3).

Используется следующая схема индексов:

1Д,К^ = 0,п ; p,q,r,s,t,f = 1,г ; У,к = г + 1,ш ; а, у = m + 1,п -1 ;

(,$ = m + 1,П ; б = ш- Г . Символ 8 обозначает дифференцирование по вторичным параметрам, а п ^ - значения форм Ю ^ при фиксированных главных параметрах. В этом случае оператор V обозначается символом У8 .

§1. Задание центрированной тангенциально-вырожденной гиперполосы СН^ ранга Г в проективном пространстве,Рп

В проективном пространстве Рп наряду с точечным подвижным репером |А: | рассмотрим двойственный ему репер |тК |, элементы которого являются гранями репера |А: }:

(А„тк) = 8К. (1.1)

Уравнения инфинитезимальных перемещений данных реперов принимают следующий вид:

ёА1 = ю К Ак , ёт1 = —ю К т к, (1.2)

К

где формы Ю к имеют проективную структуру:

ёюК =юL люК, ЕюI = 0. (1.3)

I

Присоединим к изучаемому образу СНШ подвижной репер нулевого порядка, полагая А = А, тп =т, где А - центр плоской образующей Е8(Ао) (Б = ш — г), а т( А0 ) - главная касательная гиперплоскость гиперполосы СН^.

Для гиперполосы СН^ имеем: (ёА0, т п ) = (А0,ёт п) = 0. Откуда в силу (1.1), (1.2) получим Ю п = 0.

Элемент (А0, тп) гиперполосы СН^ зависит от г существенных параметров |ир |, которые назовем главными. При изменении главных параметров |ир | точка А0 описывает г -мерную поверхность V - поверхность центров

плоских образующих Е8 базисной поверхности У^ гиперполосы СИ^, а семейство главных касательных гиперплоскостей т п огибает некоторую тангенциально-вырожденную гиперповерхность У^. Плоские (п — Г — 1) -мерные образующие Еп_г_1 гиперповерхности У^ являются характеристиками вырожденной гиперполосы СИ^, причем Е8(А)^ Еп_г-1( А) [1].

Специализируем репер, поместив точки Ар в касательную плоскость Тг поверхности Ут, точки А - в плоскость Е8 (А0), точки Аа - в характеристическую плоскость Еп_гЧ(А) гиперполосы СИ^, а точка Ап пусть занимает произвольное положение, образуя с точками Л0, Ap, Ai, Aa проективный репер пространства Рп. Этот репер назовем репером первого порядка гиперполосы

СИГ

т '

о

Так как ёА0 = © ОА + ©РА, то

© о =© а=© оп=о. (1.4)

Таким образом, уравнения (1.4) задают направляющую поверхность Уг базисной поверхности УГ гиперполосы СИГ . Точки А, А лежат в характеристике Еп_гЧ( А) гиперполосы СИ^, поэтому

(т п,А> ) = о, (ёт п,А а) = 0. (1.5)

Учитывая формулы (1.1), (1.2) в соотношениях (1.5), находим

© п=о, ©а=о. (1.6)

Уравнения инфинитезимальных перемещений плоского элемента (А0, тп) гиперполосы СИ^ с учетом (1.4), (1.6) представим в виде

ёАо =©ОАо + © РАр , ётп = —© Р тр —© П тп. (1.7) Следовательно, формы ©р = ©р определяют перемещение точки А по поверхности У и поэтому являются независимыми линейными комбинациями дифференциалов ёир главных параметров - базисными формами гиперполосы СИ^ [2], отнесенной к подвижному точечному реперу |А }.

Аналогично, формы © П определяют перемещение гиперплоскости тп и, следовательно, являются базисными формами гиперполосы СИ^, отнесенной к подвижному тангенциальному реперу |т1}. При фиксации точки А0 плоскости

Тг ( Ао ), Е8 ( Ао ), Тш ( Ао ), Еп—г—1( Ао ), тп ( Ао ) неподвижны. В силу этого формы Ю п, Ю р, Ю(, Ю Р, Ю Р будут главными, т.е.

Ю Р = ар,Ю ' , Ю Р

а

ьр, Ю'.

Ю( = ь а, ю ', ю р = ьр, ю ', ю( = ь а, ю '. (1.8)

ьр, Ю4,

р

Уравнения

Юп = 0, юа = 0 (1.9)

с Т* о

характеризуют условие постоянства касательной плоскости Т вдоль плоской образующей Е 8.

Замыкая уравнения (1.4), в силу (1.3), имеем

а [ р, ]= 0 ь[р,]= 0 • ь (р,] = 0. <и0>

При замыкании уравнений (1.6), (1.9) получим

ьр[ча,]р = 0. ьа[ча,]р = 0, ьр(,ь(]р = 0. (1.11)

В силу того, что формы Ю п и Ю 4 линейно независимы, для матрицы

а

р,

но найти обратную

а

р,

, элементы которых связаны соотношениями - я1

ар, •а4 =8 р

мож-

(1.12)

Разложим главные формы Ю , Ю^, ю( , Юр, Юр по базисным формам Ю£ тангенциального репера |т1|:

ю р = ар1ю п, ю р = Ь> п, ю( ^ Ю п, Ю р =А> ,п, ю( =Х> п, (1.13)

где

^ = ьр^, г; = ь ^, ^ = ь , ^ = ь'а*. (1.14)

Замыкая уравнения (1.4), (1.6), (1.9), соответственно получим

N4 = 0, ар[ч 1] = 0, ^ 1]

Из (1.14), учитывая соотношения (1.12), находим

ар[ч ^ Ц!] = 0, ар[ч ^1] = 0, ^ ^1] = 0; а[р,] = 0, ^[р,] = 0; ^[р,] = 0. (1.15)

ьр = , ьа, = ^аа1д .

(1.16)

В силу симметричности матриц

^р1 , яр

а

из (1.16) следует, что величи-

ны ьр и ьр также симметричны относительно индексов р, q.

Замыкание уравнений (1.8) приводит к следующей системе уравнений:

Уар* + арЧ (© 0 + © "

((© 0 +© п ) =

ард1 ©

УЬР* + ьрч © 0 + арЧ © п + Ь «* ©« = ьрч1 © \

хтиа и« „ о , „ „ а ва ,

УЬ« + Ь ©о + а„„©« = Ь„„»© ,

pq

рд п

УЬр, + ьрд © о-8 р © 0 =

р*1

В; ©

р

(1.17)

уь «*+ь «* © 0-8 р © а- ьр* ©а=ь а* ©1

где величины а г, , Ьра1. симметричны по индексам p, q, ^ а величины

р*1:

а*1

симметричны по индексам p, q. Система величин |ар* |, соотношениями (1.12), образует тензор:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ьа Ьр

введенных

Уар* -ам(©0 +©п) = ар*©п,

(1.18)

где ар* =-^£арга*8а1£.

Итак, система уравнений (1.4), (1.6), (1.8), (1.17), коэффициенты которых связаны соотношениями (1.11), задает центрированную тангенциально вырожденную гиперполосу СИ^ проективного пространства Рп относительно точечного репера |Л: | первого порядка ^.

Продолжая уравнения (1.13), с учетом (1.18), (1.13), получим

ух1* -х> п +х«; ©а +8 р © п = Хр © п,

УХ«* -х«* ©п +8 р ©а = Х«;1 ©п,

УХР* -ХР* © п - ар * © 0 = ХР*1 ©

(1.19)

УХР* -Хр* © п -ХР* © 1 - ар * © 0 = Хр* ©

Таким образом, система уравнений (1.4), (1.6), (1.13), (1.18), (1.19), коэффициенты которых удовлетворяют соотношениям (1.15), задает центрированную

тангенциально вырожденную гиперполосу СИ^ проективного пространства Рп относительно тангенциального репера |тК | первого порядка ^. Имеет место

Теорема 1. В п-мерном проективном пространстве Рп центрированная тангенциально вырожденная гиперполоса СИ^ существует с произволом 2п-2г-1 функций Г аргументов.

п

1

§2. Геометрические образы, ассоциированные с гиперполосой_ СИ^ с Рп

1. Если в каждом центре А е V задана (п-г)-мерная плоскость (А), проходящая через нормаль 1-го рода (А0) гиперполосы СН^ и через соответствующую плоскую образующую Е8 (А), то будем говорить, что задано на поверхности V нормальное поле (п-г)-мерных направлений (плоскостей (А)) [3].

Определение [3]. Нормализацию гиперполосы СНШ, в каждой точке А е V которой заданы нормаль 2-го рода (А) поверхности Уг и

(п-г)-мерная плоскость (А0) нормального поля , назовем обобщенной

нормализацией данной гиперполосы СН^. Плоскости (А0) и (А0) соответственно назовем обобщенными нормалями 1-го и 2-го рода гиперполосы

снш .

Рассмотрим присоединенное к гиперполосе СНг поле прямых 1( Ао) = [ Ао,Р], где Р = Ап + хрАр + х1А1 + ха А а, каждая из которых проходит через точку А0 направляющей поверхности V (поверхности центров плоских образующих гиперполосы СН^) и не лежит в касательной гиперплоскости т п (А0).

Из условия инвариантности прямой 1, т.е. 8 1 = 01, находим

V8 х1 = х1 п п — хап а—п п, (2.1)

V8 ха= хап п —па, (2.2)

V8 хр = хр п п — п п. (2.3)

Следуя работам [1]-[4], находим охваты величин |х11, {ха}, |хр |, удовлетворяющие соответственно (2.1)-(2.3):

х1 = Л == -ар,ь^, ха =Ла == -ар,ь ^, хр = — Тр + ц(Лр + Тр ) = (ц — 1)Тр + цЛр.

В результате получаем пучок прямых

1(ц) = [ Ао, Р(ц)] = [ Ао,Ап + {(ц — 1)Тр + цЛр } Ар + Л1А1 + Ла А а ], (2.4) внутренним инвариантным образом присоединенный к гиперполосе СНг в дифференциальной окрестности 3-го порядка гиперполосы СНШ.

Замечание. Для регулярных т-мерных гиперполос Я Нт с Рп аналогичный пучок прямых (2.4) впервые был рассмотрен А.В.Столяровым [4].

Пучок проективных прямых (2.4) дает возможность построить пучок нормалей 1-го рода (А) обобщенной нормализации гиперполосы СН^ в дифференциальной окрестности 3-го порядка. Действительно, каждую инвариантную нормаль 1-го рода (А0) можно рассматривать как (П-Г)-плоскость, натянутую на инвариантную прямую 1( А0) и характеристику Еп_г_!(Л0) гиперполосы СН^ [2], [4]:

п—г (ц)==[ Еп—гч(Ао );1(ц)]. (2.5)

Пучок (2.5) внутренних инвариантных нормалей 1-го рода (А0) обобщенной нормализации гиперполосы СНг можно представить и в таком виде:

п—г (ц) = [ Лр (ц)] = [т р — (цЛр + (ц — 1)Тр )т п ]. (2.6)

Отметим, что задание поля квазитензора {ур }, определяемого уравнениями

Vyp = ур Ю п + Ю п + ур Ю1, (2.7)

порождает поле инвариантных обобщенных нормалей 1-го рода (А0) гиперполосы СН^:

п—г (Ао ) = [ Еп—г—,(Ао ),лп + УрАр +Л'А, +Ла А а] = [тр + ур т п ]. (2.8)

Подразумевая это, в дальнейшем под полем инвариантных обобщенных нормалей 1-го рода (2.8) будем понимать поле соответствующего квазитензора {ур }.

2. Установим некоторое соответствие между нормалями 1-го и 2-го рода обобщенной нормализации гиперполосы СН^. Введем в рассмотрение квазитензор

р =—ар, V4 + ёр, V8 =— р п о —п р, (2.9)

где {V4 } - квазитензор, удовлетворяющий условиям (2.7). Квазитензор { } задает нормаль 2-го рода поверхности Уг, т.е. обобщенную нормаль 2-го рода гиперполосы СНг :

рхр — хо = 0, ха = 0, х1 = 0, хп = 0. (2.10)

Замечание. Из уравнений (1.4), (1.6), (1.8), (1.17) вытекает, что с вырожденной гиперполосой СН^ ассоциируется регулярная гиперполоса ЯНГ, базисной поверхностью которой является V (поверхность центров плоских образующих). Характеристика Xп_г—1(Ао) этой гиперполосы ЯНг есть характеристика Еп_г_ А) вырожденной гиперполосы СН^ и, следовательно, проходит через плоскую образующую ЕБ (Ао ) в соответствующем центре А :

Е8 (Л0 )сХ п _г Л0 ) = Еп _ г (Л0 ).

Плоскость (2.10) можно трактовать как нормаль 2-го рода в смысле Нордена гиперполосы ЯН, а нормаль (Л ) - как нормаль 1-го рода Нордена гиперпо-

лосы ЯН •

Таким образом, обобщенную нормализацию гиперполосы СН^ можно интерпретировать как нормализацию в смысле Нордена регулярной гиперполосы ЯН > ассоциированной с данной вырожденной гиперполосой СН^.

Уравнения (2.9) можно разрешить относительно Vр :

Vр = чам + ёр. (2.11)

Итак, с помощью формул (2.9), (2.11) устанавливается биекция между нормалями обобщенной нормализации гиперполосы СН^ .

В биекции (2.9) пучку р (ц) =—цЛр + (1 —ц)Тр нормалей 1-го рода (Л0) соответствует однопараметрический пучок инвариантных нормалей 2-го р°да (Ло):

р (ц) = —цЛ р +(1 —ц)Тр, (2.12)

где Л р = —арЧ Л4 + ёр, Тр = — ар^ + ёр.

Аналогично, как это сделано в работах [2], [4], можно показать, что пучки нормалей 1-го и 2-го рода обобщенной нормализации гиперполосы СН^ будут

взаимны относительно поля соприкасающихся гиперквадрик:

21 „ ха хп + ,2 (2.13)

аихрх" + Ь^х'х' + ^ ар ха х^ + 2Ь1а х'х" + 21,х-хп + 21 „ ха хп +

+ 2ёрхрхп +(То + и,ко + и21о )(хп) = 2хохп.

Теорема 2. Двойственные друг другу однопараметрические пучки нормалей 1-го и 2-го рода обобщенной нормализации гиперполосы СН^ взаимны относительно поля соприкасающихся гиперквадрик (2.13) и внутренним инвариантным образом присоединяются к гиперполосе СН^ в дифференциальной окрестности 3-го порядка.

3. Рассмотрим инвариантную плоскость

Кп—г—1(Ло) = [Кп,Ка ,Кр ], (2.14)

где

Кп = Лп +vnЛo +VnPЛp +Л1Л1 +Ла Л а,

. р (2.15)

К а = Л а + V" Ло + 1" Л1, К1 = Л1 + ^Ло,

не проходящую через точку Л0 и не лежащую в касательной гиперплоскости

т п (Л0). Из условия инвариантности плоскости (2.14) следует, что коэффициенты в разложениях (2.15) подчинены дифференциальным уравнениям:

^п +v п (ю о —ю п ^ п ю р + л1 ю о +лаю а +ю п = v прюр,

vvp =юпvp —юр +vp ю4

п п п п п,

Vvа+vаю о +! а ю о +ю а=vаp ю р,

(2.16)

vv0 + v о ю о + ю о =v ор ю р.

Уравнения (2.16) выполняются, если рассмотреть следующие охваты функций [1], [2]:

V;; = 2 (Т — Л1 Л1 — ЛаЛа + ар, v п V;;) + V пёр,

v п (ц) = цЛр + (ц — 1)Тр, va =— |ар, ==—Ла, (2.17) v0 =— 1а ==—Л.

1 г ря 1 1

где ц - инвариантный параметр. Непосредственной проверкой убеждаемся, что прямая 11 =[ А0Кп ] инвариантна относительно преобразований стационарной группы С0 образующего элемента гиперполосы СН^. Плоскость

п-г (Ао ) = [ 11(Ао ),Еп—гч(Ао )] , натянутую на прямую 11(Ао ) и характеристику Еп—г—1(А0) гиперполосы СН^, можно рассматривать как плоскость некоторого нормального поля , внутренним образом присоединенного к гиперполосе СН^ в дифференциальной окрестности 3-го порядка. Тогда плоскость Кп—г — (Ло ) (2.14) интерпретируем как нормаль 2-го рода в смысле Нордена плоскости пг(А) = [^(А),Еп_г-1(А0)] нормального поля гиперпо-

лосы СН^. С другой стороны, плоскость КП_Г_1(А0 ) можно рассматривать как

оснащающую плоскость в смысле Э.Картана поверхности центров Уг с СНШ в данной точке А0. Резюмируя, приходим к выводам.

Теорема 3. В дифференциальной окрестности 3-го порядка с каждой плоскостью (А0) нормального поля гиперполосы СН^ внутренним

инвариантным образом ассоциируется однопараметрическое семейство ее нормалей 2-го рода К п_г_ 1 в смысле Нордена.

Теорема 3*. В дифференциальной окрестности 3-го порядка внутренним инвариантным образом присоединяется к поверхности центров Уг с СНг

ш

<

однопараметрическое семейство ее оснащающих плоскостей Кп_г_! (2.14) в смысле Э.Картана.

§3. Фокальные многообразия, ассоциированные с гиперполосой_ СН^

1. Выясним геометрический смысл некоторых основных квазитензоров гиперполосы СН^. Пусть гиперполоса СН^ оснащена полем нормалей 1-го рода в смысле Нордена - Чакмазяна [6]. Точку Лп репера Я поместим в нормаль 1-го рода (Л) гиперполосы СН^, а точки |Ла| в плоскость

Еп—т—1 (Ло )= N—т (Ло ) ^ Еп—г—1 ( Ло ). ^а

1 а=о, ©а = Nа*© *, ©а=Nа*© *, © р=^© *. ад

Такой репер Я1 1-го порядка назовем репером Я1 (Ы), адаптированным полю нормалей 1-го рода Е ( Л ) гиперполосы СНг .

Рассмотрим нормальное поле плоскостей ( Л ) гиперполосы

СН^. Относительно репера Я (Ы) конечные уравнения плоскости (Л0) имеют вид

хр = 0. (3.2)

Определение [6], [7]. Точку Б, принадлежащую некоторому (исходному) элементу поля плоскостей, заданного на поверхности V ^ СН^, будем называть фокальной точкой этого элемента, соответствующей данному на поверхности V направлению, если точка Б принадлежит и соседнему элементу этого поля, полученному при смещении точки Л0 по поверхности V в этом направлении.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Точка Б е (Л0) определяется координатами х1, удовлетворяющими уравнению (3.2). При смещении плоскости (Л0) вдоль кривой

©а = о, ©п = о, © 1 = о, © * = р*е, ае = еле1 (з.з)

поверхности V точка Б( х1) перейдет в новую точку Б (х1), где

х1 = х1 — ©КхК . (3.4)

Потребуем, чтобы точка Б е (Л0). Тогда из (3.4) следует

© охо +© рх1 +©аха+© рхп = 0, хр = 0. (3.5)

Найдем фокальное многообразие, принадлежащее плоскости ( Л ) при смещении точки Л вдоль кривых (3.3), принадлежащих полю касательных плоско-

стей Тг поверхности Уг. Учитывая (3.1), (1.8), (3.3), уравнения (3.5) приведем к виду

(5 ¡¡х° + + К£,хп + Ьрх' )р' = 0, хр = 0. (3.6)

Нетривиальные решения уравнений (3.6) относительно р4 получаем при условиях

xp = 0, det

S Pxo + N pqx«+ Njqxn + bPqX1

0. (3.7)

Уравнения (3.7) определяют фокальное многообразие в плоскости

(А0), соответствующее смещению точки А0 по кривым (3.3), принадлежащих полю касательных плоскостей Тг поверхности V. В общем случае мы получаем алгебраическое многообразие размерности п-г-1 порядка г, которое обозначим Фп_г_ ). Соответствующая плоская образующая Е8 (А) пересекает многообразие Фп_г_!( ) по алгебраическому многообразию Ф^^ Е8 ) порядка г размерности Б-1:

det

S PX0 + bPqX1

0, x"$ = 0, xp = 0. (3.8)

Линейная поляра точки A0 относительно фокального многообразия Ф^^Es ) задается уравнениями:

x0 - Bx1 = 0, x"$ = 0, xp = 0, (3.9)

где

Bi =- 1bPp, VBi + œ 0Bi + œ 0 = Bip œp. (3.10)

Дифференциальные уравнения (3.10) задают поле нормалей 2-го рода Вг-1( A ) плоских образующих Es ( A0) гиперполосы CH^ . Плоскость Br-1 (A0), определяемую квазитензором |B} (3.10) в каждом центре A0 е CH^, назовем В-плоскостью. Выясняется, таким образом, геометрический смысл квазитензора {Bi} (3.10).

Теорема 4. Поле квазитензора {B} (3.10) задает поле В-плоскостей -

нормалей 2-го рода плоских образующих Es ( A ) гиперполосы CH^, каждая из которых является линейной полярой точки A0 относительно фокального многообразия Ф8Ч( Es ) ( A ) (3.8).

2. Пересечение плоскости Е^^ДЛ0) с фокальным многообразием Ф п—г—1( ) (3.7) есть алгебраическое многообразие размерности п-т-2 порядка

п—г

г:

ёег

хо 5р + N^1 = 0, хп = 0, х1 = 0, хр = 0, (3.11)

которое обозначим Ф п—т—2 ( Еп—т—1).

Линейная поляра центра Л0 относительно фокального многообразия

Фп—т—2 (Еп—т—1) есть плоскость %п—т—2 (Ло ) С Еп—т—) ,

Ло п—т—2(Ло ) :

хо - N ха = 0, хп = 0, х1 = 0, хр = 0, (3.12)

где

N а = ^"р , N а© о +©а = N ар ©р . (3.13)

Таким образом, выясняется геометрический смысл квазитензора } (3.13): поле квазитензора } (3.13) задает поле плоскостей Яп_т_2(Л0) (3.12), каждая из которых в соответствующей точке Л является линейной полярой точки Л0 относительно фокального многообразия (3.11).

3. Характеристическая плоскость Еп—г—1 (Л) гиперполосы СН^ пересекает фокальное многообразие Фп_г_!( ) (3.7) по многообразию

0, хр = 0, хп = 0, (3.14)

хо 5 р + Ьр*х1 + N

которое обозначим Фп_г_2(Х). Фокальное многообразие (3.14), лежащее в характеристике Еп—г—1 (Л0)с СН^, представляет собой многообразие размерности П-Г-2 порядка г. Линейная поляра точки Л0 относительно фокального многообразия Фп—г—2(Х) (3.14) есть плоскость %п—г—2(Ло)с Еп—г—1 (Ло),

Ло п—г—2 ( Ло ):

хо — ^х"— Вх1 = 0, хр = 0, хп = 0, (3.15)

где

. =— , В =— 1Ьр

а г ар' 1 г 1р

N =— iNP , В =— 1Ьр .

а г ар 1 г 1р

Итак, выясняется геометрический смысл квазитензора }. Квазитензор

} задает в каждом центре Л0 е V нормаль 2-го рода %п_г_2(Л0) характеристики Еп_г_!(Л0), которая является линейной полярой точки Л0 относительно фокального многообразия ФП_Г_2(Х) (3.14).

4. Пересечение нормали 1-го рода (А) гиперполосы СИ^ с фо-

кальным многообразием Фп_г_!( ) (3.7) есть алгебраическое многообразие размерности п-ш-1 порядка Г:

ёегЦх0 5р + N Р,ха+ Кчхп|| = 0, хр = 0, х1 = 0, (3.16)

которое обозначим Ф п _т-1 (^.

Линейная поляра центра А0 относительно многообразия (3.16) есть плоскость Пп_т_1 ( Ао ):

х0 _Nх00 _Nnxn = 0, хр = 0, х1 = 0, (3.17)

где

N0, = _ ^Пр, у№,+Nn щ о + ® п = р. (3.18)

Выясняется, таким образом, геометрический смысл квазитензора

N =_ ^ $. (3.19)

Квазитензор (3.19) задает в каждом центре А е V оснащающую плоскость в

смысле Э.Картана нормали (А) 1-го рода гиперполосы СИ^ .

Из результатов §2, §3 следует, что плоскость (А0 ) = [ Бг _1(А0 ), Г-1(А0 )], натянутая на В-плоскость (3.9) и на любую нормаль 2-го рода (А) (210) из пучка (2.12), есть нормаль 2-го рода А) гиперполосы СИ^ . Отсюда следует

Теорема 5. В дифференциальной окрестности 3-го порядка в каждом центре А гиперполосы СИ^ внутренним инвариантным образом присоединяется однопараметрический пучок ее нормалей 2-го рода, осью которого является В-плоскость БгЧ(А) (3-9).

Библиографический список

1. Попов Ю.И. Внутренние оснащения вырожденной г-мерной гиперполосы И^ ранга г многомерного проективного пространства // Дифференциальная геометрия многообразий фигур. Калининград, 1975. Вып. 6. С.102-142.

2. Попов Ю.И. Общая теория регулярных гиперполос. Учебное пособие. Кали-нингр. ун-т. Калининград, 1983. 82 с.

3. Попов Ю.И. Введение инвариантного оснащения на вырожденной гиперполосе

Гт многомерного проективного пространства // Дифференциальная геометрия многообразий фигур. Калининград, 1970. Вып. 1. С. 27-46.

4. Столяров А.В. О фундаментальных объектах регулярной гиперполосы // Изв. вузов. Математика. 1975. № 10. С. 97-99.

5. Чакмазян А.В. Двойственная нормализация // ДАН Арм. ССР. 1959. Т. 28. № 4. С.151-157.

6. Лаптев Г.Ф., Остиану Н.М. Распределение ш-мерных линейных элементов в пространстве проективной связности // Тр. геометр. семинара / ВИНИТИ. М., 1971. Т.3. С.49-94.

7. Остиану Н.М. Распределение ш-мерных линейных элементов в пространстве проективной связности // Там же. С. 95-114.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.