6 votos

Los subespacios espaciales compatibles de Hilbert - necesitan ayuda para entender una declaración hecha en un libro

Un libro que estoy leyendo tiene lo siguiente en una sección de celosías formadas por subespacios de un espacio Hilbert:

Dos subespacios $M$ y $N$ son compatibles si existen tres mutuamente desarticular los subespacios $M_1$ , $N_1$ y $K$ de tal manera que

$M=M_1 \vee K $ y $N = N_1 \vee K$

Si sigue entonces que $K = M \wedge N $ y $M_1 = M \wedge K^{ \bot }$ , $N_1 = N \wedge K^{ \bot }$

(Aquí dos subespacios $M$ y $N$ se definen como "desarticulado" si $M \subset N^{ \bot }$ y $M^{ \bot }$ significa el conjunto de vectores ortogonales a todos los $M$ )

No estoy seguro de cómo sigue la última línea. Puedo ver que $K = M \wedge N$ pero si es así.., $K^{ \bot }$ será el conjunto de vectores ortogonales a $M$ (y $N$ también), y así $M \wedge K^{ \bot }$ sería $0$ . ¿Hay un error de impresión?

6voto

cargom98 Puntos 66

No, el libro no tiene ningún error de imprenta.

Primero déjeme darle un ejemplo para tener una imaginación de lo que está pasando. El ejemplo más simple de imaginar es el siguiente. Dejemos que $M_1$ ser el $x$ -eje en $ \mathbb {R}^3$ , $N_1$ ser el $y$ -eje, $K$ ser el $z$ -eje. Obviamente $M_1$ , $N_1$ y $K$ son subespacios mutuamente disociados de $ \mathbb {R}^3$ Ahora puedes ver que $M$ es el $x$ o $z$ avión y $N$ es el $y$ o $z$ avión. Y todas esas tres relaciones $K=M \cap N$ , $M_1=M \cap K^{ \perp }$ y $N_1=N \cap K^{ \perp }$ .

Pero ahora para probar a los dos últimos que tienes dudas sobre ellos. Lo haré por el $M_1$ y uno para el $N_1$ seguirá con la misma historia.

Primero considera que porque $M_1$ y $K$ están mutuamente desunidas, y también como $M=M_1+K$ ; $$ \left.\begin {array}{l} M_1 \subseteq M \\ M_1 \subseteq K^{ \perp } \end {array} \right\ } \Longrightarrow M^{ \perp } \subseteq M \cap K^{ \perp }$$

Ahora para la inclusión opuesta, elemento elegido y arbitrario en $M \cap K^{ \perp }$ digamos $v$ . Desde $v \in M=M_1+K$ podemos enderezarlo como $v=a+b$ donde $a \in M_1$ y $b \in K$ . Desde $v \in K^{ \perp }$ que tenemos para cada vector en $K$ digamos $k$ el producto interno de $v$ y $k$ debería ser cero. $$0= \langle a+b,k \rangle = \langle a,k \rangle + \langle b,k \rangle =0+ \langle b,k \rangle $$ Producto interno de $a$ y $k$ es cero porque $a$ está en $M_1$ y $M_1$ es un subconjunto de la terminación ortogonal de $K$ . Y ningún elemento de un espacio excepto el vector trivial $0$ es normal para ese espacio, así que para la ecuación $ \langle b,k \rangle =0$ se mantenga, tenemos que tener $b=0$ y esto muestra $v=a \in M_1$ . Así que mostramos $M \cap K^{ \perp } \subseteq M_1$ .

1voto

Reza Rs Puntos 29

No, no hay error de impresión,

En primer lugar, deberías considerar cualquier subespacio de un espacio Hilbert como " $H$ " es un espacio Hilbert y cualquier espacio Hilbert tiene una descomposición única como: $H=M+M^{ \perp }$ .

Entonces, de acuerdo con la singularidad de la descomposición, $M_1$ y $K$ son la descomposición del espacio Hilbert $M$ .

Y $N_1$ y $K$ son la descomposición del espacio Hilbert $N$ también.

Entonces, obviamente tenemos $M_1=M \cap K^{ \perp }$

Y $M_1 \cap K^{ \perp }=0$ .

Para $N$ es similar.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X