Alle boeken

Professioneel

Apps Over Coach Inloggen Begin met lezen

Wiskunde · Begrippenlijst

Wat is alternerende vorm?

Definitie 2.13 Universitaire wiskunde — Bachelor jaar 2 · Hoofdstuk 2 — Lineaire algebra

Een afbeelding f ⁣:En→Kf \colon E^n \to K heet nn-lineair wanneer zij in elke variabele lineair is, en alternerend wanneer zij verdwijnt zodra twee argumenten gelijk zijn. Alternerend impliceert antisymmetrisch: twee argumenten verwisselen verandert het teken (werk f(…,x+y,…,x+y,… )=0f(\dots, x + y, \dots, x + y, \dots) = 0 uit); algemener geldt voor σ∈Sn\sigma \in \mathfrak{S}_n

f(xσ(1),…,xσ(n))=ε(σ) f(x1,…,xn),f(x_{\sigma(1)}, \dots, x_{\sigma(n)}) = \varepsilon(\sigma)\, f(x_1, \dots, x_n),

door σ\sigma in transposities te ontbinden (Stelling 1.21).

Voorbeelden

Voorbeeld 2.15 (Sarrus, afgeleid en afgebroken)

Voor n=3n = 3 telt de permutatieformule precies 3!=63! = 6 termen. Als we S3\mathfrak{S}_3 naar signatuur opsommen — id\mathrm{id}, (1 2 3)(1\,2\,3), (1 3 2)(1\,3\,2) even; (1 2)(1\,2), (1 3)(1\,3), (2 3)(2\,3) oneven — krijgen we

det⁡A=a11a22a33+a21a32a13+a31a12a23−a21a12a33−a31a22a13−a11a32a23:\det A = a_{11}a_{22}a_{33} + a_{21}a_{32}a_{13} + a_{31}a_{12}a_{23} - a_{21}a_{12}a_{33} - a_{31}a_{22}a_{13} - a_{11}a_{32}a_{23} :

precies de “diagonalenregel” van Sarrus die op school wordt onderwezen — nu een stelling, met de raadselachtige tekens herkend als signaturen. En dan de afbraak: voor n=4n = 4 zijn er 2424 permutaties, waarvan elk schema van getekende diagonalen er slechts 88 oppikt; Sarrus heeft geen versie in graad 44, en de ontwikkeling naar cofactoren (Stelling 2.17 (4)) neemt het over. Het aantal termen is ook een waarschuwing: de permutatieformule heeft n!n! termen en is dus een definitie, geen algoritme — rijherleiding berekent det⁡\det in O(n3)O(n^3) bewerkingen.

Lees in het hoofdstuk →
Definitie 21.1 Universitaire wiskunde — Bachelor jaar 3 · Hoofdstuk 21 — Differentiaalvormen en de stelling van Stokes

Zij EE een reële vectorruimte van dimensie nn. Een kk-lineaire alternerende vorm op EE is een afbeelding α ⁣:Ek→R\alpha\colon E^k \to \R, lineair in elke veranderlijke, met α(v1,…,vk)=0\alpha(v_1, \dots, v_k) = 0 zodra twee argumenten gelijk zijn. Hun ruimte noteren we ΛkE∗\Lambda^k E^*; per afspraak is Λ0E∗=R\Lambda^0E^* = \R. De alternantie dwingt de antisymmetrie af: twee argumenten verwisselen verandert het teken (ontwikkel α(…,v+w,…,v+w,… )=0\alpha(\dots, v + w, \dots, v + w, \dots) = 0), en algemener is α(vσ(1),…,vσ(k))=ε(σ) α(v1,…,vk)\alpha(v_{\sigma(1)}, \dots, v_{\sigma(k)}) = \varepsilon(\sigma)\,\alpha(v_1, \dots, v_k) voor elke permutatie σ\sigma.

Lees in het hoofdstuk →