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1.3.5 Le cas des formes de type ( n , n ) : les vecteurs-volume [01M1]

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1.3.5 Le cas des formes de type (n,n)(n,n) : les vecteurs-volume

Supposons que nn soit égal à la dimension de VV. Nous appellerons vecteur-volume sur VV un élément du produit contracté |Λn​V→|=Or⁡(V→)×{−1,1}Λn​V→\mathopen{|}{\Lambda^{n}\overrightarrow{V}}\mathclose{|}=\operatorname{Or}(\overrightarrow{V})\times^{\{-1,1\}}\Lambda^{n}\overrightarrow{V}. Concrètement, on obtient bien sûr un tel vecteur-volume à partir d’une base (e1,…,en)(e_{1},\ldots,e_{n}) de V→\overrightarrow{V}, décrétée directe, et d’un nn-vecteur a​e→1∧⋯∧ena\overrightarrow{e}_{1}\wedge\dots\wedge e_{n} de V→\overrightarrow{V}. Soit UU un ouvert de VV.

D’après les paragraphes précédents, une fois choisi un vecteur-volume μ\mu sur VV, on peut définir : l’intégrale ∫U⟨|ω|,|μ|⟩\int_{U}\langle\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu}\mathclose{|}\rangle pour toute forme mesurable ω\omega de type (n,n)(n,n) sur UU de VV  ; la notion de μ\mu-intégrabilité d’une telle forme  ; et, pour une (n,n)(n,n)-forme ω\omega sur UU qui est mesurable et μ\mu-intégrable, l’intégrale ∫U⟨ω,μ⟩\int_{U}\langle\omega,\mu\rangle.

Si ω=ω♯​(x1,…,xn)​d′⁡x1∧d′′⁡x1∧…∧d′⁡xn∧d′′⁡xn\omega=\omega^{\sharp}(x_{1},\ldots,x_{n})\mathop{\mathrm{d^{\prime}}}x_{1}\wedge\mathop{\mathrm{d}^{\prime\prime}}x_{1}\wedge\ldots\wedge\mathop{\mathrm{d^{\prime}}}x_{n}\wedge\mathop{\mathrm{d}^{\prime\prime}}x_{n} en coordonnées dans un repère (O,e1,…,en)(O,e_{1},\ldots,e_{n}) alors ω\omega est μ\mu-intégrable si et seulement si la fonction a​ω♯a\omega^{\sharp} sur UU est intégrable. Cela ne dépend d’ailleurs pas de aa, sauf si a=0a=0 auquel cas toute forme mesurable est μ\mu-intégrable.

On a

∫U⟨|ω|,|μ|⟩=|a|​∫U|ω♯|​(x1,…,xn)​d​x1​…​d​xn,\int_{U}\langle\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu}\mathclose{|}\rangle=\mathopen{|}{a}\mathclose{|}\int_{U}\mathopen{|}{\omega^{\sharp}}\mathclose{|}(x_{1},\dots,x_{n})\,\mathrm{d}x_{1}\dots\mathrm{d}x_{n},

et

∫U⟨ω,μ⟩=a​∫Uω♯​(x1,…,xn)​d​x1​…​d​xn\int_{U}\langle\omega,\mu\rangle=a\int_{U}\omega^{\sharp}(x_{1},\dots,x_{n})\,\mathrm{d}x_{1}\dots\mathrm{d}x_{n}

lorsque ω\omega est μ\mu-intégrable. Lorsque a=1a=1, on retrouve la formule de Lagerberg.

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