Элементы теории симметрии. Часть I. Кирсанов А.А. - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

46 Ãëàâà ïåðâàÿ
ïðè÷åì, ñâîéñòâî (1.15.2) ñîõðàíÿåòñÿ ïðè çàìåíå áàçèñà.
Ñâîéñòâî îïåðàòîðà áûòü óíèòàðíûì (èëè ýðìèòîâûì) íå çàâèñèò
îò ñèñòåìû êîîðäèíàò, à òîëüêî îò õàðàêòåðà åãî äåéñòâèÿ íà âåêòîðû.
Ïîä÷åðêí¸ì, òàê æå, ÷òî ïîíÿòèÿ óíèòàðíûõ è ýðìèòîâûõ îïåðà-
òîðîâ èìåþò ñìûñë òîëüêî òîãäà, êîãäà ïîëíîñòüþ îïðåäåëåíû âåêòîð-
íîå ïðîñòðàíñòâî è ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå.
Êàæäîìó îïåðàòîðó L ìîæíî ïîñòàâèòü â ñîîòâåòñòâèå ÷èñëî
Ldet
, íàçûâàåìîå îïðåäåëèòåëåì îïåðàòîðà L .
Ïóñòü â áàçèñå
n
e,...,e,e
21
îïåðàòîð L èìååò ìàòðèöó
()
e
j
i
L
, à â
áàçèñå
n
eee
,...,,
21
ìàòðèöó
()
e
j
i
L
, òîãäà íåòðóäíî óâèäåòü, ÷òî ìàòðè-
öû
e
L
è
e
L
ïîäîáíû, òî åñòü
1
=
UULL
ee
, (1.13.9)
ãäå óíèòàðíàÿ ìàòðèöà U èçîáðàæàåò â áàçèñå
n
e,...,e,e
21
îïåðàòîð,
ïåðåâîäÿùèé
i
e
â
i
e
, n,...,,i 21= .
Òàê êàê ïðè óìíîæåíèè ìàòðèö èõ îïðåäåëèòåëè ïåðåìíîæàþòñÿ,
òî
()
()
1
1
=
UdetUdet
,
ee
LdetLdet
=
. Ìû âèäèì, ÷òî îïðåäåëèòåëü
ìàòðèöû îïåðàòîðà L íå çàâèñèò îò âûáîðà áàçèñà è ìîæåò áûòü íà-
çâàí îïðåäåëèòåëåì ñàìîãî îïåðàòîðà
L
.
Îïðåäåëèòåëü óíèòàðíîãî îïåðàòîðà åñòü ÷èñëî, ìîäóëü êîòîðîãî
ðàâåí åäèíèöå.
Îïåðàòîð, îïðåäåëèòåëü êîòîðîãî ðàâåí åäèíèöå, íàçûâàåòñÿ óíè-
ìîäóëÿðíûì.
Îòìåòèì åù¸ êëàññ ïðîåêòèðóþùèõ îïåðàòîðîâ, èãðàþùèõ âàæíóþ
ðîëü â òåîðèè îïåðàòîðîâ.
§1.16. Ïðîåêòèðóþùèé îïåðàòîð
Ïóñòü êîìïëåêñíîå åâêëèäîâî ïðîñòðàíñòâî
()
nC ïðåäñòàâëåíî â
âèäå îðòîãîíàëüíîé ñóììû ïîäïðîñòðàíñòâ
()
kC è
()
lC :
() () ()
lCkCnC
=
. (1.16.1)
46                                                                     Ãëàâà ïåðâàÿ

ïðè÷åì, ñâîéñòâî (1.15.2) ñîõðàíÿåòñÿ ïðè çàìåíå áàçèñà.
     Ñâîéñòâî îïåðàòîðà áûòü óíèòàðíûì (èëè ýðìèòîâûì) íå çàâèñèò
îò ñèñòåìû êîîðäèíàò, à òîëüêî îò õàðàêòåðà åãî äåéñòâèÿ íà âåêòîðû.
     Ïîä÷åðêí¸ì, òàê æå, ÷òî ïîíÿòèÿ óíèòàðíûõ è ýðìèòîâûõ îïåðà-
òîðîâ èìåþò ñìûñë òîëüêî òîãäà, êîãäà ïîëíîñòüþ îïðåäåëåíû âåêòîð-
íîå ïðîñòðàíñòâî è ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå.
      Êàæäîìó îïåðàòîðó    L ìîæíî ïîñòàâèòü â ñîîòâåòñòâèå ÷èñëî
det L , íàçûâàåìîå îïðåäåëèòåëåì îïåðàòîðà L .
      Ïóñòü â áàçèñå      e1 , e2 ,..., en îïåðàòîð L èìååò ìàòðèöó (Lij )e , à â
áàçèñå   e1′ , e2′ ,..., e′n ìàòðèöó (Lij )e′ , òîãäà íåòðóäíî óâèäåòü, ÷òî ìàòðè-
öû   Le è Le′ ïîäîáíû, òî åñòü
       Le′ = ULeU −1 ,                                                    (1.13.9)

ãäå óíèòàðíàÿ ìàòðèöà           U èçîáðàæàåò â áàçèñå e1 , e2 ,..., en îïåðàòîð,
ïåðåâîäÿùèé      ei â ei′ , i = 1,2 ,..., n .
      Òàê êàê ïðè óìíîæåíèè ìàòðèö èõ îïðåäåëèòåëè ïåðåìíîæàþòñÿ,

   det (U −1 ) = (det U ) , det Le′ = det Le . Ìû âèäèì, ÷òî îïðåäåëèòåëü
                           −1
òî
ìàòðèöû îïåðàòîðà L íå çàâèñèò îò âûáîðà áàçèñà è ìîæåò áûòü íà-
çâàí îïðåäåëèòåëåì ñàìîãî îïåðàòîðà L .
     Îïðåäåëèòåëü óíèòàðíîãî îïåðàòîðà åñòü ÷èñëî, ìîäóëü êîòîðîãî
ðàâåí åäèíèöå.
     Îïåðàòîð, îïðåäåëèòåëü êîòîðîãî ðàâåí åäèíèöå, íàçûâàåòñÿ óíè-
ìîäóëÿðíûì.
     Îòìåòèì åù¸ êëàññ ïðîåêòèðóþùèõ îïåðàòîðîâ, èãðàþùèõ âàæíóþ
ðîëü â òåîðèè îïåðàòîðîâ.

       §1.16. Ïðîåêòèðóþùèé îïåðàòîð

      Ïóñòü êîìïëåêñíîå åâêëèäîâî ïðîñòðàíñòâî             C (n ) ïðåäñòàâëåíî â
âèäå îðòîãîíàëüíîé ñóììû ïîäïðîñòðàíñòâ             C (k ) è C (l ):
       C (n ) = C (k ) ⊕ C (l ).                                          (1.16.1)