Anar al contingut

Forma multilineal

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

En matemàtiques, donat un anell conmutativo, una funció multilineal és una funció de n arguments de n espais vectorials respectius. Dita funció es caracterisa per respectar la suma de vectores i la multiplicació escalar en qualsevol de les coordenades.

Definició

Siga R un anell conmutativo (per eixemple R= ℝ o R= ℂ ) i V1,…Vn,W espais vectorials sobre R.

Una funció V1×V2×⋯×Vn⟶fW es diu multilineal si és llineal en cada argument, és dir, per a tot 1≤i≤n i para tot r∈R, es complix
f(x1,…,xi+xi′,…,xn)=f(x1,…,xi,…,xn)+f(x1,…,xi′,…,xn),
i,
f(x1,…,r⋅xi,…,xn)=r⋅f(x1,…,xi,…,xn).

Es pot demostrar que la colecció de totes les funcions multilineales de V1,…Vn en W és un R-espai vectorial respecte a les operacions usuals de suma i multiplicació escalar de funcions. Dit espai es denota per ℳ(V1,…,Vn;W). Si V1=⋯=Vn=V i W=R, l'espai es denota per ℳn(V;R).

Funcions multilineales especials

Siga V un R-espai vectorial i f∈ℳn(V;R), és dir, V×⋯×V⏟n-veces⟶fR. En àlgebra abstracta a una funció com f se li crida tensor i el conjunt de tensors de n arguments sobre l'espai vectorial V es denota per 𝒯n(V). En atres paraules, 𝒯n(V)=ℳn(V;R).

Es pot demostrar que:

𝒯n(V):=ℳn(V;R)≅(V⊗⋯⊗V⏟n-veces)*≅V*⊗⋯⊗V*⏟n-veces

a on

V*

denota l'espai dual, i

⊗

denota el producte tensorial.

Tensor simètric

Un tensor f∈𝒯n(V) es diu simètric si per a cada permutació π del grup simètric Sn i qualsevol element (v1,…,vn)∈V×⋯×V es complix f(π(v1),…,π(vn))=f(v1,…,vn). El R-espai vectorial de tots els tensors simètrics es denota per 𝒮n(V) i òbviament, 𝒮n(V)⊂𝒯n(V).

Tensor antisimètric

Un tensor f∈𝒯n(V) es diu antisimètric si per a cada permutació π del grup simètric Sn i qualsevol element (v1,…,vn)∈V×⋯×V es complix f(π(v1),…,π(vn))=(−1)πf(v1,…,vn), a on (−1)π denota el signe de la permutació. El R-espai vectorial de tots els tensors antisimètrics es denota per 𝒜n(V) i òbviament, 𝒜n(V)⊂𝒯n(V).

Tensor alternat

Un tensor f∈𝒯n(V) es diu alternat si donat (v1,…,vn)∈V×⋯×V en la particularitat de que vi=vj per a algun parell d'índexs i≠j, es té que f(v1,…,vn)=0. El R-espai vectorial de tots els tensors alternats es denota per 𝒜Ln(V) i 𝒜Ln(V)⊂𝒜n(V)⊂𝒯n(V), és dir, tot tensor alternat és antisimètric. Ademés, quan en l'anell conmutativo R el 2 és invertible, llavors es té l'igualtat 𝒜Ln(V)=𝒜n(V), és dir, els tensors alternats són exactament els antisimètrics.

Bibliografia

Lezama, O., Quaderns d'Àlgebra, No. 4: Àlgebra Llineal, SAC²: Seminari d'Àlgebra Constructiva, Departament de Matemàtiques, Universitat Nacional de Colòmbia, Sèu Bogotà. https://web.archive.org/web/20130603160516/http://www.matematicas.unal.edu.co/sac2/