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单位球上等参叶状结构诱导的 Minkowski 范数与 Hessian 等距

微分几何 2021-04-26 v3

摘要

MtM_t 为单位球 (Sn1(1),gst)(S^{n-1}(1),g^{\mathrm{st}}) 上具有 dd 个主曲率值的等参叶状结构。利用由 MtM_t 诱导的球坐标,我们构造了一个具有表示 F=r2f(t)F=r\sqrt{2f(t)} 的 Minkowski 范数,其推广了 (α,β)(\alpha,\beta)-范数与 (α1,α2)(\alpha_1,\alpha_2)-范数的概念。利用球局部标架技术,我们对于 F=r2f(t)F=r\sqrt{2f(t)} 何时真正定义一个 Minkowski 范数这一问题给出了确切而明确的回答。利用类似技术,我们研究了由 MtM_t 诱导的两个 Minkowski 范数之间的 Hessian 等距 Φ\Phi,其保持定向并固定球 ξ\xi-坐标。描述此 Φ\Phi 有两种方式,或通过常微分方程组,或通过其到 MtM_t 任意法平面的限制,后者则化为满足特定对称性与 d-性质的 R2\mathbb{R}^2 上 Minkowski 范数之间的 Hessian 等距。当 d>2d>2 时,我们证明此 Φ\Phi 可通过粘合正标量乘法以及 Legendre 变换与正标量乘法之间的复合得到,故其必满足对任意正交分解 Rn=V+V\mathbb{R}^n=\mathbf{V}'+\mathbf{V}'' 的 (d)-性质,即对任意非零 x=x+xx=x'+x''Φ(x)=x=x+x\Phi(x)=\overline{x}=\overline{x}'+\overline{x}'',其中 x,xVx',\overline{x}'\in\mathbf{V}'x,xVx'',\overline{x}''\in\mathbf{V}'',我们有 gxF1(x,x)=gxF2(x,x)g_x^{F_1}(x'',x)=g_{\overline{x}}^{F_2}(\overline{x}'',\overline{x})。作为副产品,我们证明如下结果。在指示曲面 (SF,g)(S_F,g) 上,其中 FFMtM_t 诱导的 Minkowski 范数且 gg 为 Hessian 度量,叶状结构 Nt=SFR>0M0N_t=S_F\cap \mathbb{R}_{>0}M_0 是等参的。Laugwitz 猜想对 MtM_t 诱导的 Minkowski 范数 FF 成立,即若其 Hessian 度量 ggRn\{0}\mathbb{R}^n\backslash\{0\} 上平坦且 n>2n>2,则 FF 是欧氏的。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.13779,
  title  = {Minkowski norm and Hessian isometry induced by an isoparametric foliation on the unit sphere},
  author = {Ming Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.13779},
  year   = {2021}
}

备注

We add a few references and corrected a few typoes in this version. This paper has been accepted by Science China Mathematics