Методическое пособие 247
.pdfTakagi // Osaka J. Math. – V. 19 (1973). – P. 495 - 506.
87.Туманов, А.Е. Геометрия CR-многообразий /А.Е. Туманов // Современные проблемы математики. Фундаментальные направления.- М.: ВИНИТИ.-1986.- Т.9.- С. 225 - 246.
88.Fels, G. Classification of Levi degenerate homogeneous CR-manifolds in dimension 5 / G. Fels, W. Kaup // Acta Math. – V. 210(2008). – P. 1 - 82.
89.Vrancken, L. Degenerate homogeneous surfaces in R3 / L. Vrancken // Geom. Dedic.
–V. 53 (1994). – P. 333 - 351.
90.Фукс, Б. А. Специальные главы теории аналитических функций многих комплексных переменных / Б.А. Фукс.- М., Физматлит, 1963.- 428 с.
91.Хелгасон, C. Дифференциальная геометрия и симметрические пространства/ С. Хелгасон, М.: Мир, 1964.- 536 с.
92.Chern, S. S. Real hypersurfaces in complex manifolds/ S. S. Chern, J. K. Moser //Acta Math. – 1974 – 133, N 3. – P.219 - 271.
93.Чирка, Е.М. Введение в геометрию CR-многообразий /Е.М. Чирка // УМН, 46:1(277) (1991).- С. 81-164.
94.Шабат, Б.В. Введение в комплексный анализ / Б.В. Шабат.- М.: Наука, 1976. - 2-е изд., т. 2 - 400 с.
95.Sharipov, R., On CR-mappings between algebraic Cauchy-Riemann manifolds and separate algebraicity for holomorphic functions / R. Sharipov, A. Sukhov // Trans. of the Amer. Math. Soc.- V. 348.- N 2. 1996. - P. 767 - 780.
96.Широков, А.П. Аффинная дифференциальная геометрия / Широков А.П., Широков П.А. - М.: Физматгиз, 1959. - 319 с.
97.Yang, P.C. Automorphisms of tube domains/P.C. Yang // Amer. J. Math. V. 104(1982), P. 1005 - 1024.
131
Приложение 1 Схема коэффициентной классификации
однородных гиперповерхностей в C2
I. НЕВЫРОЖДЕННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ(3 dimR g(M) 5)
Каноническое уравнение произвольной невырожденной по Леви гиперповерхности имеет вид
X
v = jzj2+"(z2+z2)+i (z z)u+(f300z3+f210z2z+f120zz2+f030z3)+ fklmzkzlum;
k 4
где
"0; 2 f0; 1g:
1.Поверхности с нулевой квадратичной частью в уравнении
"= 0; f101 = i = 0:
В этом случае
f300 = 0; f210 = 0; f201 = 0; f400 = 0; f310 = 0; f301 = 0; |
f002 2 f 1; 0; 1g: |
|
f002 |
= 0 - имеется единственная поверхность |
|
|
v = jzj2; |
(4:1) |
f002 |
= 1 - имеется единственная поверхность |
|
|
jzj2 + jwj2 = 1; |
(4:2) |
f002 |
= 1 - имеется единственная поверхность |
|
|
jzj2 jwj2 = 1; |
(4:3) |
2.Поверхности трубчатого типа
"= 1=2; f101 = i 2 fi; 0g; if210 2 R:
= 1 - нет однородных поверхностей;
= 0. Тогда f002 2 f 1; 0; 1g
2.1.f002 = 1 - нет однородных поверхностей;
2.2.Случаю f002 = 1 соответствует 1-параметрическое семейство однородных поверхностей
Re(zw) = jzjeB arg z; |
(4:4) |
132
p
спараметром B = 3 2f102=2:
2.3.В случае f002 = 0 можно считать, что
f210 2 fi; 0g:
а) при f210 = i имеется семейство поверхностей |
|
v = jzjB arg z; B 2 R; |
(4:5) |
б) если f210 = 0, то f400 2 R; f301 = 0: При этом можно считать, |
|
что |
|
f400 2 f 1; 0; 1g: |
|
В случае f400 = 0 имеется единственная однородная поверхность |
|
v = 2x2; |
(4:6) |
случаям f400 = 1 соответствует семейство всех трубчатых поверхно- |
|
стей с аффинно-однородными основаниями |
|
1) y = xs ( 1 s < 1); |
(4:7) |
2) y = ln x; |
(4:8) |
3) y = x ln x; |
(4:9) |
4) r = ea' a 0: |
(4:10) |
Параметром этого семейства трубок является f500 2 R. |
|
3. Поверхности общего положения |
|
|
|
0 < " 6= 1=2; f101 = i = 0 |
|
Опорный набор коэффициентов |
|
||
|
|
ff210; f201; f002g: |
|
1.1. Если f002 = 0; f201 = 0; то поверхность - жесткая. При этом усло- |
|||
виям: |
|
|
|
а) f002 = 0; |
f201 |
= 0; f210 = 0 |
|
соответствуют жесткие квадрики |
|
||
|
|
v = jzj2 + "(z2 + z2) |
(4:11) |
б) f002 = 0; |
f201 |
= 0; f210 6= 0 |
|
133
- жесткие обобщения логарифмических спиралей
v = jzjAeB arg z; A 2 R n f1g: |
(4:12) |
1.2. Случаям
f002 6= 0 или f201 6= 0
соответствуют обобщения логарифмических спиралей
Re(zw) = jzjAeB arg z; A 2 R n f1g; B 2 R; |
(4:13) |
не допускающие жестких уравнений.
В частности, равенству f002 = 0 отвечают поверхности (2) с A = 2.
Замечание. Формулы, описывающие семейства (4.12) и (4.13), являются "естественными" обобщениями аналогичных формул (4.5) и (4.4). Однако с коэффициентной точки зрения семейства (4.12) и (4.5) (и, соответственно (4.13) и (4.4)) соответствуют разным типам однородных многообразий.
II.ЛЕВИ-ПЛОСКИЕ ОДНОРОДНЫЕ ГИПЕРПОВЕРХНОСТИ
1.Поверхности веса 2 (3 dimR g(M) 4 )
X |
|
v = (z2 + z2) + (f300z3 + f030z3) + Fk(z; z; u); |
(4:14) |
k 4
В зависимости от значений коэффициентов f300; f201; = f002 имеется несколько типов поверхностей.
1.1. f300 = f201 = f002 = 0
Здесь имеется единственная однородная поверхность |
|
|||
v = z2 + z2: |
|
|
(4:15) |
|
У нее dimR g(M) = 4. |
|
|
|
|
Для остальных поверхностей веса 2 dimR g(M) = 3. |
|
|||
1.2. f002 6= 0. |
|
|
|
|
Здесь имеется семейство поверхностей |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
jw z2j = eB arg(w z |
); B = |
|
2 R: |
(4:16) |
2 |
134
1.3. f300 6= 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь имеется два исключительных семейства поверхностей |
|
|||||||||
a) v = e 2i ln(1 + ei z) + e2i ln(1 + e i z); 2 ( |
|
|
|
|
||||||
|
; |
|
): |
(4:17) |
||||||
4 |
4 |
|||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||
б) Re |
wei (z ei w ln w) = 0; |
|
|
|
|
|
||||
2 ( |
|
; |
|
|
]: |
|
(4:18) |
|||
4 |
4 |
|
|
|||||||
1.4. Все остальные поверхности веса 2 - это поверхности из 3-параметри- |
||||||||||
ческого семейства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
jzjA1 jwjA2 = earg(zB1 wB2 ); (A1; A2; B1; B2) 2 RP3: |
(4:19) |
|||||||||
1. Поверхности веса 3 (3 dimR g(M) 5 ) |
|
|
|
|
|
|
||||
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v = (z + z)u + F3(z; z) + |
Fk(z; z; u); |
|
|
|
|
|
(4:20) |
k 4
Здесь все однородные поверхности принадлежат (с точностью до аффинной эквивалентности) 3-параметрическому семейству (4.19). Наиболее
интересная поверхность веса 3 - это конус |
|
jzj2 jwj2 = 0: |
(4:21) |
Ее алгебра g(M) имеет размерность 5. Любая другая поверхность веса 3 эквивалентна либо конусу, либо одному из "билефельдских вееров"
|
w |
|
|
w |
(4:22) |
|
z |
= exp B arg( z ) ; (B = ctg ): |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Упоследних поверхностей алгебра g(M) трехмерна.
3.Поверхности веса 4
Любая однородная поверхность веса 4 – это поверхность с уравнением
X |
|
v = u2 + Bkuk; |
(4:23) |
k 3
являющаяся произведением одной комплексной плоскости на логарифмическую спираль (заданную каноническим уравнением) из другой комплексной плоскости. Алгебра g(M) для любой такой поверхности является 7-мерной.
4. Поверхность бесконечного веса
Здесь имеется единственная с точностью до аффинных преобразований однородная поверхность, а именно вещественная гиперплоскость с (каноническим) уравнением
v = 0:
135
Приложение 2
Матричные алгебры Ли однородных поверхностей
Ниже приводится список матричных алгебр Ли, соответствующих каноническим уравнениям аффинно-однородных вещественных гиперповерхностей пространства C2.
Номера формул в этом приложении совпадают с нумерацией основного текста.
I.НЕВЫРОЖДЕННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ(3 dimR g(M) 5)
1.Поверхности с нулевой квадратичной частью
1.1. dimR g(M) = 5. Алгебра "сферы Мозера" v = jzj2 |
1 1 |
|
|||||||||||||||||
E1 |
= |
0 2i |
0 |
0 1; E2 |
= |
0 2 |
0 |
0 1; E3 |
= |
0 0 |
0 |
; (2:9) |
|||||||
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
0 |
0 |
i |
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
0 0 |
|
@ 0 |
0 |
0 A |
0 0 |
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
||||
|
|
|
|
E4 = |
0 |
0 1 |
; E5 = |
2 |
0 1 |
: |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
@ |
i |
0 |
0 |
A |
|
|
@ |
1 |
0 |
0 |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
1.2.dimR g(M) = 4. Параметр = f002 = 1:
a)= 1 : алгебра сферы jzj2 + jwj2 = 1,
b)= 1 : алгебра гиперболоида jzj2 jwj2 = 1:
E1 |
= |
0 |
2i |
0 |
0 |
1 |
; E2 |
= |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
; E3 |
= |
0 |
0 |
2i |
1 |
1 |
; (2:17) |
|
|
|
0 |
2i |
1 |
|
|
|
|
0 |
2 i |
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
01
i 0 0
E |
4 |
= @ |
0 |
0 |
0 |
A |
: |
|
0 |
0 |
0 |
|
1.3. dimR g(M) = 3 реализуется только на подалгебрах алгебр (2.9) и (2.17).
136
2.Поверхности трубчатого типа " = 1=2
2.1.dimR g(M) = 4. Алгебра трубчатой квадрики v = 2x2
E1 |
= |
0 4i |
0 |
0 1 |
; E2 |
= |
0 0 |
0 |
0 1 |
; E3 |
= |
0 0 |
0 |
1 1 |
; E4 |
= |
0 0 |
2 |
0 1 |
: |
|||||||
|
|
@ |
0 |
0 |
1 |
A |
|
|
@ |
0 |
0 |
i |
A |
|
|
@ |
0 |
0 |
0 |
A |
|
|
@ |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
(2:57)A |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
2.2.dimR g(M) = 3.
a)Обобщения логарифмических спиралей
Re(zw) = jzjeB arg z; B 2 R;
не допускающие жестких уравнений.
|
|
0 |
2 4it t 2i(1 + 2) 1 |
1 |
|
0 |
2t (2 + i t) i |
1 |
|
||||||
E1 |
= |
4i |
|
4 |
|
0 |
; E2 = |
0 |
0 |
0 |
; |
||||
|
|
@ |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
A |
|
@ |
0 |
0 |
0 |
A |
|
|
|
|
E3 = |
(2 |
0 |
i(2 + 3i t) |
1 |
1 |
; |
|
(2:29) |
||||
|
|
|
|
@ |
|
+ i t) |
|
(2 + i t) |
0 |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
p
где - вещественный параметр, t = 2.
б) Жесткие обобщения логарифмических спиралей
v = jzjeB arg z; B 2 R; = 43B:
|
|
0 |
|
i |
|
|
|
i 2= |
|
1 |
1 |
|
= 0 |
4 |
0 |
i |
1; E3 |
= 0 |
0 0 |
1 |
|
||||||||
E1 |
= |
( |
4i |
4 ) |
|
|
2 |
2 |
0 |
; E2 |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
: |
|||||||||||||
|
|
@ |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
A |
|
|
@ |
0 |
0 |
0 |
A |
|
|
@ |
0 |
(20:41)0 |
A |
|
|||
|
|
|
в) Трубчатые поверхности над аффинно-однородными основаниями |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
E1 |
= |
0 |
4i |
82t |
0 |
1 |
; E2 |
= |
0 |
0 |
0 |
0 |
1; |
E3 = |
0 |
0 |
0 |
1 |
1; |
|
(2:61) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
t |
i |
1 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
i |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
@ 0 0 |
0 A |
|
|
@ 0 0 |
0 A |
|
|
@ 0 0 |
0 A |
|
|
|
|
где = f400 = 1; t 2 R:
137
Остальные 3-мерные алгебры в этом случае являются подалгебрами алгебры (2.57).
3.Поверхности общего положения 0 " 6= 1=2
3.1.dimR g(M) = 4. Алгебра квадрики
|
0 |
|
|
|
1 |
v = jzj2 + "(z2 + z2): |
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
||||||
E1 = |
2i(1 + 2") |
0 |
0 |
; E2 = |
0 |
2(1 2") |
0 |
0 |
; E3 |
= |
0 |
0 |
1 |
; |
||||||||
|
@ |
0 |
0 |
1 |
A |
|
@ |
|
0 |
|
|
0 |
i |
A |
|
|
@ |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
(2 A |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
E4 = |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
:72) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
@ |
1 |
0 |
0 |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2. dimR g(M) = 3
a) жесткие обобщения логарифмических спиралей (общего положения)
|
0 |
|
|
v = jzjAeB arg z(z 6= 0): |
|
|
|
1 1 |
|
|||||
E1 = |
2i(1 + 2") |
2 |
0 1 |
; E3 = 0 |
0 |
0 |
; |
|||||||
|
(1 |
|
2") + i(1 + 2") 0 |
1 |
A |
|
@ |
0 |
0 |
0 |
A |
|
||
|
@ |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
|||
|
E2 |
= |
((1 22(1 2") |
|
|
0 |
1 |
; |
|
|
(2:76) |
|||
|
|
|
i |
") + i(1 + 2") ) 0 |
i |
A |
|
|
|
|
||||
|
|
|
@ |
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
где = Re(f210="); = Im(f210="):
б) Обобщения логарифмических спиралей
Re(zw) = jzjAeB arg z; A 2 R n f1g; B 2 R; z 6= 0;
не допускающие жестких уравнений. |
|
0 1; |
|
||||||||
E1 = 0 |
2i(1 + 2") |
0 |
|
||||||||
|
|
@ |
2"x i(1 + 2")y |
i(4 + i"xy)=2 |
1 |
A |
|
|
|||
|
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
|
||
E2 |
= |
0 |
|
2(1 |
|
2") |
0 |
0 |
1 |
; |
(2:89) |
|
|
2"y + i(1 |
2")x |
(4 + i"xy)=2 |
i |
A |
|
|
|||
|
|
@ |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
|
138
E3 |
= |
0 |
0 |
i(4 + i"xy)=2 |
1 |
1 |
; |
|
|
|
i(4 + i"xy)=2 |
0 |
0 |
|
|
где |
|
@ |
0 |
0 |
0 |
A |
|
2 f1; 0; 1g; (1 2")x2 + (1 + 2")y2 = 16 :
Замечание. С точки зрения алгебр Ли выделение семейства поверхностей трубчатого типа из общих рассмотрений оправдывается лишь наличием в этом семействе трубчатых поверхностей. Алгебры Ли из пп. 2.1, 2.2.а) и 2.2.б), отвечающие поверхностям трубчатого типа, являются "естественными" включениями в семейства алгебр общего случая 3.
II. ЛЕВИ-ПЛОСКИЕ ОДНОРОДНЫЕ ГИПЕРПОВЕРХНОСТИ
1. Поверхности веса 2 ( 3 dimR g(M) 4)
1.1.dimR g(M) = 4 - алгебра Леви-вырожденной квадрики v = z2 +z2
сбазисом
E1 |
= |
0 4i |
0 |
0 |
1; E2 |
= |
0 4 |
0 |
0 1 |
; E3 |
= |
0 0 |
0 |
1 1 |
; E4 |
= |
0 0 |
2 |
0 1 |
; |
||||
|
|
0 |
0 |
1 |
A |
|
0 |
0 |
i |
A |
|
|
@ |
0 |
0 |
0 |
A |
|
|
@ |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
@ |
0 |
0 |
|
@ |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
(3:27)A |
|
||||||
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
1.2.dimR g(M) = 3
1.2.1.3-параметрическое семейство коммутативных алгебр (с параметрами arg(f300); r; ):
E1 |
= |
|
23f300 |
|
(r 2i ) |
1 |
1 |
; E2 = |
|
23if300 |
i(r 2i ) |
i |
1 |
; |
||||||
0 |
4i |
|
|
0 |
|
0 |
0 |
4 |
|
0 |
0 |
|||||||||
|
|
@ |
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
A |
|
|
|
@ |
0 |
|
0 |
0 |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
E3 |
= |
0 |
|
0 |
|
|
|
(r 2i ) |
1 1: |
|
(3:36) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
@ |
(r 2i ) |
|
|
0 |
|
0 |
A |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
Частные случаи связаны с наличием присоединенных векторов у базисной матрицы E1.
139
а) r = = 0. Алгебра с базисом |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
||||||||||
E1 |
= |
0 |
4i |
0 |
0 |
1 |
; E2 |
= |
0 |
4 |
0 |
0 |
; E3 |
= |
0 |
0 |
1 |
; (3:51) |
|||
|
|
|
A |
0 |
1 |
|
|
|
|
iA |
0 |
i |
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
|
@ 0 |
0 |
0 A |
|
где A = ei ; ( 2 ( =4; =4]), имеет в качестве интегрального многообразия поверхность
|
|
v = e 2i ln(1 + ei z) + e2i ln(1 + e i z); |
2 |
( |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
; |
|
): |
|
|
(3:17) |
||||||||||
|
|
4 |
4 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
б) При A = ( 3=2)ei ; B = (r 2i ) = iA2=16 алгебре с базисом |
|||||||||||||||
|
|
0 |
A iA2=16 1 |
= 0 |
iA A2=16 i |
|
|
= 0 |
B 0 0 |
|||||||||
E1 |
= |
4i |
0 |
0 1; E2 |
4 |
0 |
0 1 |
; E3 |
0 B 1 1: |
|||||||||
|
|
@ |
0 |
0 |
A |
@ |
0 |
0 |
A |
|
|
@ |
0 |
0 |
(3A |
|||
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
:56) |
соответствует поверхность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Re |
wei (z ei w ln w) = 0: |
|
|
|
|
|
|
|
(3:18) |
в) в остальных случаях алгебрам из 3-параметрического семейства (3.36) соответствуют поверхности
jzjA1 jwjA2 = earg(zB1 wB2 ); (A1; A2; B1; B2) 2 RP3:
1.2.2. 2-параметрическое ( 3; 2 R ) семейство алгебр с базисом
0 |
4i |
0 |
0 |
1 |
; |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
; |
0 |
3 |
0 |
( 3 |
+ 2i ) |
1 |
1 |
; (3:40) |
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
0 |
0 |
i |
|
|
|
( + 2i )=2 |
|
0 |
0 |
|
|
|
@ 0 |
0 |
0 A @ 0 |
0 |
0 A @ |
|
0 |
|
0 |
0 A |
|
соответствует 1-параметрическому семейству поверхностей
2 |
|
3 |
|
|
jw z2j = eB arg(w z |
); B = |
|
2 R: |
(3:45) |
2 |
2. Поверхности веса 3. ( 3 dimR g(M) 5)
2.1.dimR g(M) = 5 (алгебра конуса jzj2 jwj2 = 0)
E1 = |
0 |
0 |
2i |
0 |
1 |
; |
E2 = |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
; |
(3:69) |
|
@ |
2i |
0 |
1 |
A |
|
|
@ |
2 |
0 |
I |
A |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
140