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圆柱面M:x2+y2=R2是可定向的.请帮忙给出正确答案和分析 谢谢!
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圆柱面M:x2+y2=R2是可定向的.
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考答案
正确答案:×
证法1因F(x,y,z)=x2+y2一R2=0,(Fx",Fy",Fz")=(2x,2y,0)为柱面的法向,而为圆柱面的连续单位法向量场,根据引理3.1.1或习题3.1.1,圆柱面x2+y2=R2是可定向的.证法2设圆柱面x2+y2=R2的参数表示为x(θ,z)=(Rcosθ,Rsinθ,z),则单位法向量注意,参数θ只有资格作局部坐标,而不能作为整体坐标,但显然n=(cosθ,sinθ,0)为圆柱面上整体连续的单位法向量场,根据引理3.1.1或习题3.1.1,圆柱面是可定向的.证法3将圆柱面用两个局部坐标系(U1,φ1)与(U2,φ2)覆盖:φ1:U1=(0,2π)×(一∞,+∞)→M,φ2:U2=(一π,π)×(一∞,+∞)→M,其中根据定义3.1.2,圆柱面M是可定向的.证法4虽然θ只是局部坐标,不是整体坐标,但dθ∧dz是整个圆柱面M上的处处非零的C∞2形式,根据习题3.1.3注(2)知,圆柱面M是可定向的.