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外部代数


外部代数是代数楔形产品也称为交替代数或格拉斯曼代数。研究外部代数也称为Ausdehnungslehre或扩展演算。外部代数是分次代数.

特别是向量空间直接和结束k个在自然数中矢量空格交替的有差别的k个-表格关于那个向量空间.此代数上的乘积那么是楔形产品形式的。外部a的代数向量空间 V(V)由单项式构成u个,v^w(v ^w),x、y、z等,其中u个,v(v),w个,x个,年、和z(z)向量在V(V) ^ 楔形产品.总额形成于线性组合单项式是外部代数的元素。

a的外部代数向量空间也可以是描述为商向量空间,

 Lambda ^pV=张量^pV/W_p,
(1)

哪里宽度_ p是的子空间第页-张量由诸如W_2=<x张量y+y张量x> 张量 表示矢量空间张量积. The等价类 [x_1张量…张量x_p]表示为x_1^…^x点例如,

 x^y+y^x=0,
(2)

因为代表们增加了第2周。因此,x^y=-y^x。有时兰姆达^pV被称为第页的外部功率V(V),也可以表示为Alt^pV(可选^pV).

交替产品是子空间张量的产品。定义线性地图

 Alt:张量^pV->张量^p V
(3)

通过

 Alt(v_(i_1)张量。。。张量v_(i_p))=1/(p!)sum_(sigma)pi(sigma.)v_(i(sigma-(1)))张量。。。张量v(i(σ(p))),
(4)

哪里西格玛所有范围排列属于{1,…,p}、和pi(西格玛)是的签名置换,置换符号.然后兰姆达^pV是Alt的图像,如工作(_p)是它的吗无效的空间.常数因子1/p!,有时不使用,使Alt成为投影操作人员.

例如,如果V(V)矢量基 {e1,e2,e3,e4},然后

Lambda ^0伏=<1>
(5)
兰姆达^1V=<电子1、电子2、电子3、电子4>
(6)
λ^2伏=>
(7)
兰姆达^3V=<e_1^e_2^e_3、e_1^e_2^e_4、e_1 ^e_3^e_4>
(8)
兰姆达^4V=<e_1^e_2^e_3^e_4>,
(9)

兰姆达^kV={0}哪里k> 调光电压(dimV)<v,w>是向量空间的跨度v(v)w个.对于将军向量空间 V(V)尺寸的n个,空间兰姆达^pV具有维度(n;p).

空间λ^*=直接和_pλ^pV成为代数使用楔子产品,使用函数Alt定义。此外,如果T: V->W是一个线性变换,然后是地图T_(*,p):λ^pV->λ^ pW发送v_1^…^v_p(v_p)T(v_1)^…^T(v_p).如果n=dimVT(v)=平均值哪里A类是一个平方矩阵,然后T_(*,n)(e_1^…^e_n)=(数据A)e_1…^e_n(电子).

交替代数,也称为外部代数,λ^*V是一个2 ^n个维度的代数。在Wolfram语言,的元素交替代数可以用n个-嵌套二进制列表。例如,{{{1、2},{0, 0}},{{3, 0},{4, 5}}}代表e_1 ^e_2 ^e_3+2e_1^e_3+3e_2^e_3+4e_3+5.

交替形式的等级有几个不同的定义。用于研究微分理想积分流形的形式的秩是维数第个,共个形成信封另一个定义是排名为张量.

这个有差别的k个-表格在现代几何学中是一个外部代数,在多元微积分中起着重要作用。一般来说,它只用于V(V)具有模块.所以外部代数出现了表示理论例如,如果V(V)是一个群表示法组的G公司,然后Sym_2V直接和Lambda ^2V是的分解V张量V分为两种表示。


另请参阅

有差别的k个-表格,表单信封,代表,对称组,张索尔产品,向量空间,楔子产品

本条目的部分内容由托德罗兰

与Wolfram一起探索| Alpha

参考文献

沃尔夫拉姆,S。一种新的科学。伊利诺伊州香槟市:Wolfram Media,p1168,2002

参考Wolfram | Alpha

外部代数

引用如下:

Todd罗兰埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。《外部代数》摘自数学世界--A类Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/ExteriorAlgebra.html

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