交错型
交错型(Alternating Form)与对称型
- 定义
- 依赖深度 layer 10
- 抽象代数
- 矩阵与行列式
def.alternating-form · 定义 · 线性代数
陈述
设 是多重线性型。
- 叫对称的,当且仅当对任意置换 有 ;
- 叫交错的,当且仅当任有两个变元相等时 ;
- 叫反称的,当且仅当 。
在域的特征 时,交错 反称。
说明
⭐ 「交错」的判据(两个变元相等则取零)用起来最省事,「反称」的公式(带符号)算起来最方便 —— 两者在 时等价。
⚠ 时不等价:此时 ,反称型自动对称,交错性是更强的条件。本图默认 或至少 ( 都满足)。
⭐ 交错性是行列式之所以为行列式的核心性质:交换两行变号()、两行相同则为零。
它指向谁(出边)
推出 1
-
多重线性 + 交错 行列式的存在唯一性
记 决定了规范的零点。
唯一性。 设 满足三条。把每个 代入,由多重线性展开成 项之和,每一项是 。由交错性,只有 互不相同的那些项非零 —— 也就是说,只有置换 对应的项(取 )存活。再由交错性 。于是
右端只依赖 ,故 唯一。
存在性。 直接把上式取作 的定义,逐条验证三条公理:多重线性(每一项对每个 都是一次的,而 关于 线性)、交错性(交换两个变元 = 把置换乘一个对换, 变号,而所有项成对相消)、规范性(代入 后只剩 一项,值为 )。∎
唯一性先证、存在性后验:这是「用泛性质定义对象」的标准套路 —— 先把任何满足条件的对象都逼成一个显式公式,再把那个公式拿回来验证它确实满足条件。
定义引用 2
-
行列式就是交错 重线性型在 上的那一支(用置换的符号写出显式公式)。
-
外幂的「交错」性质()与交错型是同一个条件的两副面孔:一个是代数里的乘法,一个是多重线性型的取值。
谁指向它(入边)
定义引用 1
-
交错性是加在多重线性型上的额外条件(交换变元要变号),所以先有多重线性。
参考
- Lang, Linear Algebra
- Hoffman–Kunze, Linear Algebra, Ch. 5