Лема Сінга — ключове твердження про стабільність замкнутих геодезичних у ріманових многовидах із додатною секційною кривиною.

Лема є прямим наслідком формули для другої варіації довжин однопараметричного сімейства кривих.

Її використовував Джоном Сінгом.

Формулювання Нехай - геодезична в рімановому многовиді з додатною секційною кривиною і - паралельне поле дотичних векторів на . Тоді варіація в напрямку скорочує її довжину.

Точніше, якщо

і позначає довжину кривої тоді і .

Наслідки

Якщо замкнута геодезична, яка допускає паралельне векторне поле, не є стабільною, тобто її довжину можна зменшити довільно малою деформацією. Зокрема, Парновимірні орієнтовані ріманові многовиди з додатною секційною кривиною однозв'язні. Непарновимірні ріманові многовиди з додатною секційною кривиною орієнтовані. Лему Сінга використовував також для доведення того, що, якщо і є замкнутими геодезичними підмноговидами в рімановому многовиді з додатною секційною кривиною і , то і перетинаються.

Примітки