Difeomorfismo local

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En matemáticas, un difeomorfismo local es una aplicación diferenciable f : MN entre variedades diferenciables tal que, para cada punto p de M, existe un entorno abierto U de p tal que f(U) es abierto en N y f|U : Uf(U) (restricción de f a U) es un difeomorfismo.

Características:

De acuerdo con el teorema de la función inversa, una aplicación diferenciable f : MN es un difeomorfismo local si y sólo si la aplicación tangente Tpf : TpM → Tf(p)N es un isomorfismo lineal para todo punto p de M. En particular, esto implica que M y N deben tener la misma dimensión.

No todo difeomorfismo local es un difeomorfismo (global). Baste como ejemplo la aplicación F de R2 en R2 definida por


F(x,y) = 
(e^x \cos y,\,e^x \sin y)

cuyo determinante jacobiano es no nulo en todo punto. Mediante el teorema de la función inversa se puede comprobar que F es un difeomorfismo local. Pero no es inyectiva, puesto que F(x,y)=F(x,y+2kπ); por lo tanto no es un difeomorfismo. Por otra parte, tampoco es sobreyectiva, puesto que (0,0) no pertenece a la imagen de F.