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¿Existen espacios vectoriales sobre un campo finito que tengan un producto punto?

He tropezado en la wikipedia alemana sobre la cuestión de si existe un espacio vectorial sobre un campo finito, que tiene un producto punto.

Definición de producto punto

Un producto punto sobre a $\mathbb{K}$ -espacio vectorial V es un mapeo $F : V \times V \rightarrow \mathbb{R}$ que es...

... bilineal : $\forall a, a_1, a_2, b, b_1, b_2 \in V \forall \lambda_1, \lambda_2, \mu_1, \mu_2: $ $\begin{align*} F(\lambda_1 \cdot a_1 + \lambda_2 \cdot a_2, b) &= \lambda_1 \cdot F(a_1, b) + \lambda_2 \cdot F(a_2, b)\\ F(a, \mu_1 \cdot b_1 + \mu_2 \cdot b_2) &= \mu_1 \cdot F(a, b_1) + \mu_2 \cdot F(a, b_2) \end{align*}$

... simétrico : $F(a, b) = F(b,a)$

... definida positiva : $\forall a \in V: F(a,a) \geq 0 \land ( F(a,a) = 0 \Leftrightarrow a = 0)$

Mi intento

Por favor, corrija mi elección de palabras si sabe lo que quiero decir y si sabe escribirlo en inglés. No estoy acostumbrado a escribir textos matemáticos en inglés.

$\mathbb{K} := \mathbb{Z} / 2 \mathbb{Z}$ Sea $V$ ser un $\mathbb{K}$ -sobre el conjunto $\{0,1\}$ .

$\mathbb{K}$ es un campo finito.

Defina $\langle 0, 0 \rangle := 0$ , $\langle 1, 0 \rangle := \langle 0,1 \rangle := 1$ et $\langle 1, 1 \rangle = 1$ .

simetría

$\langle, \rangle$ es simétrico por definición

forma bilineal

$f(1 + 1, 1) = f(0,1) = 1 \neq 0 = 1+1 = f(1,1) + f(1,1)$

¿Es posible definir un producto punto para un espacio vectorial / campo finito mayor?

(Si la respuesta es afirmativa, indíqueme un ejemplo)

editar: argh - $f(a,a) = 0 \Leftrightarrow a = 0$ pero $f(a,b)$ puede ser 0. Siempre lo olvido :-/

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rschwieb Puntos 60669

Ciertamente, el producto interior "obvio" de $(v_1,\dots v_n)$ con $(w_1,\dots w_n)$ dado por $\sum_n v_n w_n$ se define para cualquier espacio vectorial (de dimensión finita). Es simétrica y bilineal y bastante útil. Se utiliza mucho, por ejemplo, al hablar de códigos lineales sobre campos finitos. (¡Los códigos son espacios vectoriales!)

No hay razón para desanimarse porque falte la condición de "positivo definitivo". Hay muchos espacios de producto interno interesantes en los que el producto interno es no positivo definitivo... incluso sobre $\mathbb{R}$ ¡! El producto interior de Espacio de Minkowski no es positiva definida, por ejemplo, y este es el escenario de la relatividad especial.

La definición positiva es una especie de "ideal euclidiano" que esperamos, pero el ejemplo del espacio de Minkowski demuestra que la naturaleza no siempre es euclidiana y que los productos internos no definidos positivamente surgen de forma natural.

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