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Espacios vectoriales arbitrarios (es decir, no necesariamente de dimensión finita); solicitud de referencia

Su prácticamente imposible de completar una licenciatura estos días sin estudiar finito-dimensional espacios vectoriales en bastante detalle. Así como la mayoría de nosotros, he hecho todo lo que; sin embargo, sólo en aras de la exhaustividad, me gustaría considerar arbitraria de espacios vectoriales de una vez (no sólo el finito dimensionales). Ahora cuando digo arbitraria de espacios vectoriales, no me refiero a los espacios de Hilbert, o los espacios de Banach, ni siquiera espacios vectoriales topológicos; me refiero realmente vector de espacios, así de simple.

Hay un buen libro o de un artículo que alguien puede recomendar que se ocupa de arbitrario (es decir, no necesariamente finito-dimensional) espacios vectoriales, como así como cualquier remanente de álgebra lineal sigue teniendo sentido en este contexto?

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jmans Puntos 3018

No sé de ningún particular referencia que hace lo que quiere. La razón es que no es tan difícil de entender estas cosas por sí mismo (al menos con la suficiente experiencia que es). Aquí están algunas de las diferencias:

La prueba de la existencia de la dimensión es considerablemente más involucrada para los no-finito dimensionales espacios vectoriales. También es difícil, y a menudo imposible, la exhibición de una base real. En consecuencia, el uso de bases no es tan común. Relacionado es que representa una transformación lineal por medio de matrices (por supuesto, nos referimos aquí a $\kappa \times \lambda $ matrices para cualquier cardinalidades). El problema no está en el espacio de las matrices, es sólo que es bastante inútil a la atención acerca de la representación de matrices cuando en realidad usted no puede encontrar una base. En la mayoría de los casos, usted no será capaz de representar cualquier transformación lineal.

En finito dimensionales de los vectores de los espacios, de una transformación lineal $T:V\to W$, cuando ambos espacios tienen igual dimensión, es inyectiva iff surjective iff inyectiva. Este no es el caso en el caso de infinitas dimensiones. Relacionado es que un endomorhpism de un infinito dimensional espacio vectorial puede tener una a la izquierda (resp. derecho) inversa sin ser invertible (lo cual es imposible en el finito dimensionales caso).

La conocida propiedad de que si $V$ es un subespacio de $W$ y tienen la misma dimensión, entonces son iguales, que vale para finito dimensionales espacios, no para de infinitas dimensiones.

La teoría de los autovalores se vuelve mucho más complicada en el caso de infinitas dimensiones, de manera superficial, simplemente porque usted puede tratar muy bien con infinidad de valores propios y vectores propios independientes para una única transformación lineal.

Espero que esto ayuda a usted orientarse un poco mejor.

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fgp Puntos 15322

Algunos de los comentarios parecen implicar que el concepto de base es de alguna manera difícil de definir por infinito-dimensional espacios. Ese no es el caso. La definición

Si $V$ es un espacio vectorial sobre el campo escalar $K$, luego de una familia $B=(b_i)_{i\in d}$ de vectores es una base de $V$ exactamente si para cada vector de $x$ hay una única familia $(x_i)_{i\in d}$ de escalares con $x_i \neq 0$ por sólo un número finito de $i$, de tal manera que $x = \sum_{i \in d} c_ix_i$. La familia $(x_i)_{i\in d} =: \mathfrak{C}_B(x)$ se llama la coordinatization de $x$ base $B$.

obras para espacios vectoriales de dimensión arbitraria. Tenga en cuenta que el punto crucial es que cada vector debe ser representable por una finito combinación lineal de los vectores de la base. La mayoría de los bienes se llevan a través de lo finito-dimensional caso en particular, usted todavía tiene que

Si $T \,:\, V \to V$ es lineal en el mapa, y $(b_i)_{i\in d}$ base $V$, $T$ está totalmente determinado por las imágenes de la $b_i$ bajo $T$, es decir, por $(Tb_i)_{i\in d}$.

De ello se sigue que también puede generalizar matrices, permitiendo arbitrariamente grandes conjuntos de índices, y (como en el finito-dimensional caso), requieren que las "columnas" para ser las imágenes de los vectores de la base.

Si $T \,:\, V \to V$ es lineal en el mapa, y $B$ base $V$, entonces la familia de escalares $(a_{ij})_{i,j\in d} =: \mathfrak{C}_B(T)$ fueron de $$ (a_{ij})_{i \in d} = \mathfrak{C}_B(Tb_j) \text{ para todos los $j \in d$,} $$ es decir, donde $(a_{i,j})_{i\in d}$ fijos $j$ es el coordinatization de la imagen de $b_j$ bajo $T$, es llamado el coordinatization de $T$ $B$ o de la matriz de $T$$B$. Uno puede llamar a la familia para $(a_{ij})_{i \in d}$ fijos $j$ $j$- ésima columna (de $(a_{ij})_{i,j\in d}$), y de la familia, $(a_{ij})_{j \in d}$ fijos $i$ $i$- ésima fila. Cada coordinatization tiene la propiedad de que cada columna contiene sólo finitely no-cero entradas.

Al igual que en el finito-dimensional caso, se puede definir entonces $A\cdot x$ para un par de coordinatizations $A=(a_{ij})_{i,j\in d}$$x=(x_j)_{j\in d}$, mediante el establecimiento de

$A\cdot x := (y_i)_{i\in d}$ donde $y_i = \sum_{j \in d} a_{ij} x_j$.

Desde $x_i \neq 0$ sólo un número finito de veces, es claro que la suma siempre existe. Así que la pregunta sigue siendo, ¿es alwas válido coordinatization, es decir, se $y_i \neq 0$ también sólo un número finito de veces? Uno puede restringir la atención a los $n$ columnas de $A$ que corresponden a los no-cero $x_j$. Desde cada una de las columnas de una coordinatization $\mathfrak{C}_B(T)$ contiene onyl un número finito distinto de cero entradas, decir $m_1,\ldots,m_n$ $n$ columnas de interés, se sigue que $y_i$ contiene en la mayoría de las $m_1+\ldots+m_n$ cero entradas.

Usted también consigue un producto de matrices $A\cdot B$, por collecing los productos de $A\cdot x$ $x$ rangos de las columnas de a $B$, es decir, tiene

$A\cdot B := (c_{ij})_{i,j\in d}$ donde $(c_{i,j})_{i \in d} = A\cdot (b_{ij})_{i \in d}$ para todos los $j \in d$, es decir, el $j$-ésima columna de a $A\cdot B$ $A$ veces $j$-ésima columna de a $B$.

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