Пусть Φ — m-поверхность в Еn. Допустим, что каждые две точки
X, Y ∈ Φ соединимы спрямляемой кривой γ ⊂ Φ. Положим
ρΦ (X, Y) = inf s (γ), где точная нижняя граница берется по
всевозможным спрямляемым кривым на поверхности Φ с концами в
точках X, Y. Можно доказать, что ρΦ (X, Y) будет внутренней
метрикой на Φ и тем самым Φ превращается в метрическое
многообразие (Φ, ρΦ) с внутренней метрикой ρΦ, которая
индуцирована метрикой Еn.
В случае, когда m = 2 и Φ - С2-поверхность, метрическое
многообразие (Φ, ρΦ) есть двумерное многообразие ограниченной
кривизны в смысле А. Д. Александрова.
Пусть Φ1 и Φ2 — две поверхности в Еn, для которых определены
метрические многообразия (Φ1, ρΦ1) и (Φ2, ρΦ2).
Поверхности Φ1 и Φ2 будем называть изометричными, если существует изометрия
f: (Φ1, ρΦ1) → (Φ2, ρΦ2).
Очевидно, f является гомеоморфизмом
поверхности Φ1 на Φ2. Тем самым изометричные поверхности Φ1 и Φ2
имеют одинаковую размерность.
Под внутренней геометрией поверхности Φ в Еn понимают
совокупность понятий и фактов, зависящих лишь от метрики ρΦ.
Для регулярной поверхности внутренняя геометрия полностью
определяется первой квадратичной формой поверхности.
|