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Finsler流形上的临界点定理。 (英语) Zbl 1079.53111号

给定完备黎曼流形(M)的两个子流形(M_1)和(M_2),一个被深入研究的问题是端点位于(M_1\)和(M2\)且与(M_1\]和(M_2\]正交的测地线的个数。本文研究了当用控制黎曼度量的Finsler度量(F\)的Finsler测地线代替测地线时的相同问题,即,对于某些(H_0>0\),\(F(u)\geq H_0|u|\),其中\(|.|\)表示黎曼范数。
首先,作者描述了从(I=[0,1]\)到(M\)的绝对连续映射的Riemann-Hilbert流形(Lambda_N M\),其端点位于(N\子集M\次M\)。其次,他们证明了由(widetilde{L}(c)=int_IF^2(\dot{c}(t))给出的(F)的能量积分(\widetilde{L}:\Lambda_NM\rightarrow\mathbb{R})是(Lambda-NM)上的(c^{2-})类,而(F)正交连接的测地线(M_1)和(M_2)正好是能量积分的临界点lde{L}:\Lambda_{M_1\times M_2}\rightarrow\mathbb{R}。\)第三,他们证明了能量泛函\(\widetilde{L}:\Lambda_N M\rightarrow\mathbb{R}\)满足Palais-Smale条件。最后,用这些结果证明
定理4:设(M)是一个光滑的、完备的、有限维的黎曼流形,具有支配Finsler度量(F),设(M_1)和(M_2)是(M)的闭子流形,且具有say(M_1\)紧性。然后,在从(M_1)到(M_2)的任何同伦类曲线中,都存在一个正交的Finsler测地线连接(M_1-)和(M_2-),其长度小于该类中任何其他曲线的长度。此外,至少存在正交连接(M_1)和(M_2)的cat(Lambda{M_1×M_2}M)测地线。
定理5:设(M)是光滑、紧、连通的有限维Finsler流形。假设(M)是单连通的,并且(M_1,M_2)是(M)的两个闭子流形,使得(M_1\bigcap M_2=\emptyset,M_1)是可压缩的。然后有无穷多个Finsler测地线正交连接(M_1)和(M_2)。
定理6:设(M)是一个光滑的、完全的、不可收缩的有限维黎曼流形,具有支配Finsler度量(F),设(M_1)和(M_2)是两个闭的、可收缩的子流形,使得(M_1\)或(M_2 \)是紧的。则存在无限多个正交连接\(M_1\)和\(M_2\)的Finsler测地线。

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53个60 Finsler空间的整体微分几何和推广(面积度量)
58B20型 无穷维流形上的黎曼、芬斯勒等几何结构
58E05型 无穷维空间中的抽象临界点理论(莫尔斯理论、Lyusternik-Shnirel’man理论等)
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