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曲角域的热迹

谱理论 2026-05-19 v5 偏微分方程分析 微分几何

摘要

平面多边形的热迹包含仅取决于开口角度的角项,而光滑平面域的热迹则沿边界包含曲率项。我们证明,对于曲线多边形,这两种现象在 t1/2t^{1/2} 阶首次相互作用。我们计算此第一阶角-曲率热不变式并证明其 Dirichlet 边界条件下角度因子具有明确的符号律:其符号仅由该角是否为凸角或凹角决定。更具体地,我们推导了通过 t1/2t^{1/2} 阶的局部热迹展开,适用于 Dirichlet 和 Neumann 边界条件。新的系数分解为常规光滑边界贡献以及每个仅取决于内部角 α\alpha 和相邻弧的一侧限制曲率 κ±\kappa_{\pm} 的局部曲线角项。在 Dirichlet 情况下,曲线角项的形式为 C1/2(α,κ+,κ)=c1/2(α)κ++κ4sin(α/2)C_{1/2}(\alpha,\kappa_+,\kappa_-) = c_{1/2}(\alpha)\frac{\kappa_+ + \kappa_-}{4\sin(\alpha/2)},其中 c1/2(α)c_{1/2}(\alpha) 给定为明确的圆柱面热核积分。我们确定其在每一个 0<α<2π0<\alpha<2\pi 处的符号。符号律具有谱意义:它给出曲线多边形是否可能为 Dirichlet 等谱到直角多边形的新限制条件。特别是,每一个凸曲线多边形若要为 Dirichlet 等谱到直角多边形,必须本身为直角多边形,从而消除了 Enciso 和 G\'omez-Serrano 定理中直角假设。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04422,
  title  = {The heat trace for domains with curved corners},
  author = {Sam Looi and David Sher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04422},
  year   = {2026}
}

备注

28 pages; results both strengthened and simplified