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Producto cuña

Si α , β {\displaystyle \alpha, \beta} son uno-formas en un espacio diferenciable R n {\displaystyle \R^n} y X , Y {\displaystyle X, Y} dos campos vectoriales entonces el producto cuña o producto exterior de las dos 1-formas se define como el mapeo α β : T R n × T R n R {\displaystyle \alpha \wedge \beta : T\mathbb{R}^n \times T\mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R}} dado por la ecuación

( α β ) ( X , Y ) = α ( X ) β ( Y ) α ( Y ) β ( X ) {\displaystyle (\alpha \wedge \beta)(X,Y) = \alpha(X)\beta(Y)-\alpha(Y)\beta(X)} .

Así, α β {\displaystyle \alpha \wedge \beta} es una dos-forma.

Este producto tiene la propiedad de ser anti-simétricos:

( α β ) ( X , Y ) = α ( X ) β ( Y ) α ( Y ) β ( X ) = [ α ( Y ) β ( X ) α ( X ) β ( Y ) ] = ( α β ) ( Y , X ) {\displaystyle (\alpha \wedge \beta)(X,Y) = \alpha(X)\beta(Y)-\alpha(Y)\beta(X) = - [\alpha(Y)\beta(X) - \alpha(X)\beta(Y)] = - (\alpha \wedge \beta)(Y,X)}

así como

α α = α α = 0 {\displaystyle \alpha \wedge \alpha = -\alpha \wedge \alpha = 0} .

De manera general α β = ( A s B t A t B s ) d x s d x t {\displaystyle \alpha \wedge \beta = (A_{s} B_{t} - A_{t} B_{s})dx^{s}\wedge dx^{t}} para todo α = A i d x i , β = B i d x i R n {\displaystyle \alpha = A_{i}dx^{i}, \beta = B_{i}dx^{i} \in \mathbb{R}^n} con 1 < s < t < n {\displaystyle 1< s < t < n} , donde se está haciendo de la convención de la suma de Einstein.

En particular, si n = 3, esto se relacionacon el producto cruz de los objetos

A = A 1 i ^ + A 2 j ^ + A 3 k ^ {\displaystyle \mathbf{A} = A_1 \mathbf{\hat {i}} + A_2 \mathbf{\hat {j}} + A_3 \mathbf{\hat {k}} }
B = B 1 i ^ + B 2 j ^ + B 3 k ^ {\displaystyle \mathbf{B} = B_1 \mathbf{\hat {i}} + B_2 \mathbf{\hat {j}} + B_3 \mathbf{\hat {k}} }
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