الرياضيات · المسرد

ما معنى جداء سلّمي هرميتي؟

يُعرف أيضًا باسم: فضاء هرميتي

تعريف 13.1 الرياضيات الجامعية — السنة 2 · الفصل 13 — الصيغ الهرميتية

الجداء السلّمي الهرميتي على فضاء متجهي عقدي EE هو تطبيق , ⁣:E×EC\langle\cdot,\cdot\rangle \colon E \times E \to \C خطي في المتغيّر الثاني، ومتماثل بالمرافقة (y,x=x,y\langle y, x\rangle = \conj{\langle x, y\rangle} — ومن ثم مرافق الخطية في المتغيّر الأول)، و معرَّف موجب (x,x>0\langle x, x\rangle > 0 من أجل x0x \neq 0). والمثال القياسي على Cn\C^n:

x,y=i=1nxiyi;\langle x, y \rangle = \sum_{i=1}^{n} \conj{x_i}\, y_i ;

وعلى الدوال المتصلة، f,g=abfg\langle f, g\rangle = \int_a^b \conj f\,g. والمعيار: x=x,x\norm x = \sqrt{\langle x,x\rangle}؛ ويُسمى الفضاء العقدي المنتهي البعد المزوَّد بذلك فضاءً هرميتيًا.

أمثلة

مثال 13.2 (حسابات أولى)

في C2\C^2، نأخذ x=(1+i, 2i)x = (1+\iu,\ 2-\iu) وy=(i, 1)y = (\iu,\ 1). عندئذٍ

x2=1+i2+2i2=2+5=7,y2=1+1=2,\norm x^2 = \abs{1+\iu}^2 + \abs{2-\iu}^2 = 2 + 5 = 7, \qquad \norm y^2 = 1 + 1 = 2,

وبمرافقة الوسيط الأول،

x,y=(1+i)i+(2i)1=(1i)i+(2+i)=(i+1)+(2+i)=3+2i.\langle x, y\rangle = \conj{(1+\iu)}\,\iu + \conj{(2-\iu)}\cdot1 = (1-\iu)\iu + (2+\iu) = (\iu + 1) + (2 + \iu) = 3 + 2\iu .

وتتحقق متراجحة كوشي–شوارتز: x,y2=9+4=1314=x2y2\abs{\langle x, y\rangle}^2 = 9 + 4 = 13 \leq 14 = \norm x^2\norm y^2 — وهي قريبة من المساواة، لأن xx قريبة من مضاعف للمتجهة yy. ولاحظ أيضًا y,x=3+2i=32i\langle y, x\rangle = \conj{3 + 2\iu} = 3 - 2\iu: أي التماثل بالمرافقة في العمل، والسبب في أن x,x\langle x, x\rangle حقيقي دائمًا.

اقرأ في الفصل ←