chen01 平面有一条直线，每一点有一个切空间，所以直线上就外挂了一族的切空间。平时常说的partial，就。是这条直线到这族

纠结于高阶微分啊啊啊啊~

2011-03-19 12:36:27来自: 晓霜轻寒(让我陪你一起哭泣)

大家谁知道为什么d(dx)就等于零啊？请给个从定义出发的解释~谢谢啦~

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  2011-03-19 12:45:37 Earthson (Who am I?)

  按照我得理解，dx类似于一个常数（当然，它本身没有的大小（微分），这东西得在极限下才能工作），一个常数的微分是0

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• 2011-03-19 13:00:35 11点滴

  呵呵，你看这样解释可以不？设f(x)=x，则d(f)=d(x)，两边再对x求微分，得d(dx)=d(df)=0

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  2011-03-19 13:04:10 TaeheeKong (Now or Never)

  ls 如果 f(X)=x^2呢？

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  2011-03-19 13:25:35 酒鬼阿七

  谁说d（dx）=0的啊？

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  2011-03-19 13:41:19 酒鬼阿七

  dx 本质上，当固定x后，是一个向量（切向量的对偶），所以d从整体上，是x到一族向量空间的函数（往上去就是大D导数，联络，向量丛，然后是层）。这里再d一次，准确地定义应该用大D，一般说成是d^2（x），即二阶导数。
  
  在同调论中“链”的概念里也有一个d，那里的d才是两次为0吧。

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• 2011-03-19 13:48:48 11点滴

  ls太厉害了，你说的联络，向量丛都是什么神马啊？

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  2011-03-19 14:39:36 酒鬼阿七

  尝试一下。
  
  联络 向量丛是微分几何里的概念，层从复分析出来，囊括了向量丛。
  
  微分几何要考虑的问题里，“怎么看dx”就是其中之一。
  
  （流形入门都有的，一种简单将切向量和partial等同的看法。在这种看法下，“d”就是一个与partial对偶的符号。
  
  这句话的主要目的是引出切向量。）
  
  首先。看假设平面有一条直线，每一点有一个切空间，所以直线上就外挂了一族的切空间。平时常说的partial，就。是这条直线到这族切空间的一个函数f（切向量场） ——只不过它的值域不再是实数，而是一族向量空间了而已。
  
  一个联络del就是这个函数f的导数del（f）。
  
  而dx在某种意义上是这个函数的一个对偶（学过线性代数都知道向量空间的对偶吧？……）而d(dx)就是这个函数对偶的导数。
  
  所以古典微分几何里联络（向量场的导数）是一个很关键的概念。高斯的测地线什么的，都是在这个概念下定义出来的。
  
  这也是为什么古典微分几何通常是在二阶里做工作的原因之一。

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  2011-03-19 14:48:09 ▽delta△ (祝你幸福)

  这个……dx=1, d(dx)=0 ？？？

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  2011-03-19 15:02:23 mimi

  斯托克斯定理说n维空间任意闭区域上d一次变量的积分等于包围该区域的边界上（n-1维区域）的对该变量的积分，如果是两个d，运用该定理两次，得到的积分为0（边界的边界），所以对一个量d两次必为0，在一维的情况，斯托克斯定理就是微积分基本定理。高维下，外微分和链上的积分

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  2011-03-19 15:20:54 酒鬼阿七

  在一维是对的。因为是自变量，（直线！）。但在高维的情况下， 与链相对应的（de rham 定理）是外微分。外微分跟dd还是很不一样的。

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  2011-03-19 17:08:15 晓霜轻寒 (让我陪你一起哭泣)

  .....膜拜各位大神~但大一在读表示看起来压力很大~有没有基础点的解释？比如先说一下对一个量的微分再微分一次有没有什么直观上的意义？dx可以理解成△x→0，但再微分一次是什么意思就不清楚了。

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  2011-03-19 17:17:56 烟花不堪剪 (❀❀❀❀❀)

  关于这个问题，我只想引用一下自己以前的发言。我认为有些人扯cohomology是没必要的，LZ的问题完全是基础的。你们这样为了装B不惜迷惑LZ，实在太无耻了。LZ既然才入门就要一本一本看，到这里来看别人装B是不会进步的。
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  关于外微分的初步知识，可以看龚昇的《微积分五讲》或者他的视频。进一步的知识可以看任何一本advanced calculus，关于流形上的积分法的部分。要严格地学习外微分就要熟悉Grassman代数，这在任何一本现代的讲述微分学的教材里可以找到。
  外微分是Eille Cartan在1922年引进的，Darboux做了一些早期工作。简单说来，它的出发点是曲面定向。这使得加在积分中的Jacobian上的绝对值被去掉，因为dx∧dy=-dy∧dx。由这个最基本的规则出发，如果我们考察Fundamental Theorem of Calculus的一些特殊情形，namely Green formula，Gauss formula and Stokes formula，我们能够总结出关于∧的一些性质和运算规则，把它们加到微分形式的集上，就导致现在我们熟悉的外代数结构。这样做显然是一个提高效率的方式，因此一般情形的Stokes定理很快就能够证明。Shiing Shen Chern说：“不讲外微分，就不可能在高维情形说清楚微分和积分是一对矛盾。”说这句话当然是对的，但是这同时表明他不知道数理逻辑的一些基本思想。数学上的严格性不是通过像外微分这种新技术实现的，这并不是一个完善微积分基础的过程。显然，这里严格性的出现是因为借助于外微分，我们能够给出流形上积分的严格定义，这样我们能够说清楚一些事情。回想高数课本和古典的分析课本，那里从来没有出现过曲面上积分的严格定义，不是么？假如你认为是严格的，那么你就要努力学习了，因为差很多。事实上，那里根本没有定义，借助于几何直观推导曲面积分公式，这在任何时候都不是数学上承认的做法，或者说严肃的数学不允许出现这种步骤。
  古典微分学的所有概念和观念已经完全淘汰了，学了也白搭，所以这样的书要尽快扔掉，不要拿这种书自娱自乐。举例来说，现代数学不承认什么“一阶微分形式不变性”或者“高阶微分形式不变性的破坏”，你应该去看pull back。古典微分学之所以落后，是因为没有映射的观念，观念完全是标量的。这不足取，现代微分学改变了这一点，从而整个理论又开始活跃了。比如微分，是以映射为像的映射，不是古人所认为的增量。
  这场观念的变革的一端是Eille Cartan基于外微分的一系列工作，这导致了微分被定义为微分形式非常特殊的情形；另一端是整个现代数学的发展，尤其是Functional Analysis。Functional Analysis中最重要的观念是对偶的观念。简单说来，考虑两个Banach空间E和F，L(E;F)也是Banach空间。假如你读过Jean Dieudonne的书Treatise on Analysis，那么你一定对这段话有印象：
  现代数学和古典数学最大的区别，可能在于对于记号f(x)，从前f作为映射，x作为自变量理解为标量。现在我们可以固定x，把x理解成作用在f上的映射···
  显然，这段话深刻而形象地概括了很多现代数学分支在观念上的改变。特别地，作为微分学，f'(x)现在是一个映射，f'(x)(1)是传统意义上的导数。
  这里仅仅是思想上最基本的介绍。要理解这些美妙的理论，你需要静下心来看一本现代的微分学教材，Spivak的书是不够的，你需要Dixmier或者Henri Cartan的书。另外，外微分这个工具，没有人比Shiing Shen Chern更加熟悉，要充分掌握它，也许需要Chern本人的一些论著。这个工具如果用得好，在几何上的威力是巨大的。这方面第一个例子是Eille Cartan用它毫不费力地证明了Gauss曲率是内蕴量。
  Dieudonne本人的经历实际上让人感慨良多。他博士毕业以后好几年都不知道什么是一个ideal。当时的法国，只有Eille Cartan一个人懂得现代数学。如今我们可以在大一就熟悉什么是ideal，什么是外微分，但是很多人没有这样做，很多人也不让我们这样做。打着巩固知识的旗号做题，实际上是把自己关在暗无天日的井底。日复一日，做出伟大工作的可能性也就丧失殆尽。

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  2011-03-19 17:20:00 酒鬼阿七

  dx是一个△x，不是△x→0。你可以理解为在x附近的一个微小向量（x，x+△x）。
  
  （当然这里面还有一个对偶的问题，但为了清楚想法我就忽略了，这句话是为了我的话严谨些写的，lz可以不看）
  
  直观的理解就是我说的，将第一次的d看成一个函数。
  写成d（d（x））很难懂，如果是写成d（（f（x））呢？写成d和写成f没有什么区别吧？
  这个函数f是以x为自变量，以x附近一个切向量（x，x+△x）为值域的。所以d（f）就是△f。
  
  

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  2011-03-19 17:24:17 酒鬼阿七

  ls的，说别人怎样怎样前先想想自己吧。
  我觉得，楼主发问了后面的人回答，当然是先给楼主看的，但也是可以给其他人看的。如果其他人能在其中有一些想法，这帖子也算有些价值。
  我不知道您的话又能对lz有什么作用呢？

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  2011-03-19 17:51:08 酒鬼阿七

  上面的"值域"应该改为"因变量"。。

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  2011-03-19 19:51:18 晓霜轻寒 (让我陪你一起哭泣)

  哈哈，谢谢各位了~我去找一些现代点的书看看吧~大家学数学的要团结友爱嘛~

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  2011-04-09 13:15:36 夜祷者 (我只是想悠哉悠哉的过日子)

  d(dx)中的dx也就是对x求导数，结果是1，然后d1也就是对1求导数，结果就是0了