1. 引言
在现代微分几何中偏微分方程是一种非常有力的工具。特别的,通过抛物极大值原理作为主要工具,抛物发展方程(几何热流)已经成功的应用于研究流行的几何量。一些学者已经对平均曲率流的拼挤估计 [1] [2] 进行了研究 [3],得出的先验条件 [4] [5],本文对满足先验条件的数量曲率流进行了拼挤估计。
2. 预备知识
设
是一个n维光滑流形,是一个
中的光滑浸入超曲面 [6]。对于
,如果
,则
(
,
)。其中
和
分别是常数量曲率流和
的单位法向量。在局部坐标系
下,
的度量和第二基本形式为:
;
。在
上的联络系数为
;向量v在上的协变导数为
。黎曼集合张量,里奇张量和标量曲率通过高斯方程给定:
;
;
,其中。
回忆Guass-Weingarten关系式为
;
。
引理1 (Hamiltion [4] [7] ):极大值原理是研究抛物方程的有用的工具。现在我们提出一个关于张量的极大值原理。设对称张量
,如果对所有向量
有
,则
。让
是
中的多项式,是
和它自己的度量的乘积形成的。
假设
,
其中
满足
,无论何时
如果在
时
,则在
时
仍然成立。
3. 主要结论及其证明
根据
,为了得到关于超曲面
的几何量发展方程,需要下面几个引理:
引理2:
证明:
其中:
引理3:
证明:
引理4:
证明:
引理5:
证明:
因为,
所以,
定理1:根据数量曲率流,我们得到下面的发展方程:
1)
2)
3)
4)
证明:
根据度量的定义、超曲面
第二基本形式和Guass-Weingarten关系式,我们得到:
1)
2)
3)
(3.1)
根据引理2 (3.1)括号里的式子可以表示为:
(3.2)
(3.2)式括号中的
根据引理3可以计算为:
再根据引理4,我们可以计算出:
所以我们得到:
4) 根据引理4可得
(4.1)
则
(4.2)
(4.3)
(4.4)
把(4.2),(4.3),(4.4)代入(4.1)得到
定理2 (拼挤估计)对于函数
(
,
),如果
时
,则
时
仍然成立。
证明:
根据命题1,
的发展方程是
存在向量
满足
则
由引理3我们可以得出结论。
基金项目
新疆师范大学重点实验室(XJNUSYS082018A02)。