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Kostrikin la Definición de Producto Tensor

Estoy teniendo serios problemas para entender la definición de tensor de productos de Kostrikin del Álgebra Lineal y la Geometría. Hasta ahora he entendido un tensor como multilineal mapa de el producto cartesiano de a $k$ copias de un espacio vectorial $V$ a la base del campo de escalares. Sin embargo, me fue instruido para el estudio de la multilineal de la construcción de Kostrikin del libro, y realmente no estoy entendiendo lo que él está tratando de hacer.

Bueno, voy a publicar cómo se construye el producto tensor, y luego publicar mis dudas. Cualquier ayuda o referencia es muy buena.

Construye el producto tensor en tres pasos:

  1. Deje $L_1,L_2\cdots L_p$ una familia de espacios vectoriales sobre el mismo campo de $\mathbb{K}$. Definir el conjunto $M$ de todas las funciones con finito de apoyo en $L_1\times L_2\times\cdots\times L_p$ y con valores en $\mathbb{K}$, en otras palabras, todas las funciones de este producto cartesiano a $\mathbb{K}$ que se desvanecen en todos, excepto un número finito de puntos del dominio. Una base consta de las funciones de $\delta(l_1, l_2 \dots l_p)$ $1$ en el punto de $(l_1, l_2 ...l_p)$ y cero en todas las demás. También se omite la $\delta$ símbolo, por lo que tenemos $$M=\left\{\sum a_{l_1\cdots l_p}(l_1,l_2\cdots l_p) \mid a_{l_1\cdots l_p} \in \mathbb{K} \right\}$$
  2. Consideremos el subespacio $M_0$ generado por los vectores en $M$ de la forma: $$(l_1\cdots l'_j+l''_j\cdots l_p) - (l_1\cdots l'_j\cdots l_p) - (l_1\cdots l''_j\cdots l_p)$$ $$(l_1\cdots al_j\cdots l_p) - a(l_1\cdots l_j\cdots l_p) \quad \quad a\in \mathbb{K}$$
  3. El tensor de producto se define como $$L_1\otimes L_2 \otimes \cdots \otimes L_p = M / M_0$$ $$l_1\otimes l_2 \otimes \cdots \otimes l_p = (l_1, l_2\cdots l_p) + M_0$$ $$t: L_1 \times L_2 \times \cdots \times L_p \to L_1\otimes L_2 \otimes \cdots \otimes L_p, \quad t(l_1, l_2 \cdots l_p) = l_1 \otimes l_2 \otimes \cdots \otimes l_p$$

Bien, yo ya hice mi mejor esfuerzo para entender esta definición, pero simplemente no puede obtener. Primero, dice que esta definición se realiza a ser capaz de construir algunos universal multilienear aplicación. Eso está bien, pero ¿por qué esta definición nos permite esto? ¿Cuál es la intuición detrás de esta definición?

En segundo lugar, en el paso 1 se consideran las funciones que se desvanece en todos los puntos, excepto en un número finito. Bueno, ¿por qué estas funciones delta de formar una base ? No entiendo por qué, ya que me parece que para el uso de esos delta, necesitamos saber en qué puntos de las funciones no es cero.

Tercero, ¿por qué considerar que el subespacio $M_0$ ? Yo simplemente no puede comprender lo que es la razón de este.

Y, finalmente, la cuarta: ¿por qué establecer el producto tensor como el cociente del espacio ?

Realmente pensé mucho ya en esta definición, tratando salió con algo, sin embargo, yo no podía tener ninguna idea. Alguien puede dar alguna ayuda?

Gracias de antemano, y realmente lo siento si esta pregunta es demasiado larga, demasiado específicas o demasiado tonto. Estoy muy confundido con esta definición.

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Matthew Moisen Puntos 158

Por simplicidad, sólo se habla de la construcción del producto tensor de dos $\mathbb{K}$-espacios, $L_1$$L_2$. La generalización para el tensor de producto de cualquier número finito de espacios de la siguiente manera fácilmente.

La intuición es este: sea cual Sea el producto tensor $L_1 \otimes L_2$ resulta ser, quiero ser generado por los elementos de la forma$l_1 \otimes l_2$$l_1 \in L_1$$l_2 \in L_2$. También quiero que el canónica mapa de $L_1 \times L_2 \to L_1 \otimes L_2$ $(l_1,l_2) \mapsto l_1 \otimes l_2$ $\mathbb{K}$- bilineal, lo que significa que tengo la necesidad de generadores de $L_1 \otimes L_2$ a satisfacer las siguientes relaciones:

$$al_1 \otimes l_2 = a(l_1 \otimes l_2),$$ $$l_1 \otimes al_2 = a(l_1 \otimes l_2),$$ $$(l_1 + l_1')\otimes l_2 = l_1\otimes l_2 +l_1' \otimes l_2,$$ $$l_1 \otimes (l_2+l_2') = l_1 \otimes l_2 + l_1 \otimes l_2'.$$

Y esto es TODO lo que quiero! Nada más! Quiero $L_1 \otimes L_2$ a satisfacer estas propiedades, y quiero absolutamente nada de otras relaciones (además de por supuesto las relaciones que provienen de la definición de un espacio vectorial). El producto final es un $\mathbb{K}$espacio $L_1 \otimes L_2$ consta de $\mathbb{K}$-de las combinaciones lineales de los generadores, y estos generadores satisfacen las relaciones anteriores.

El lenguaje fino en la definición técnica es sólo un medio de la formalización de este tipo de construcción (el tensor de producto pueden ser definidos mediante el uso universal de la asignación de la propiedad, pero, a continuación, uno todavía tiene que probar que tal un gadget realmente existe). De hecho, este tipo de construcción tiene un nombre: Estamos definiendo $L_1 \otimes L_2$ "generadores y relaciones." Todo ello siguiendo este punto de mi respuesta es solo formalización (mantenga por encima de la intuición en la mente).

La primera cosa que voy a hacer es empezar con mi generadores. Así que en la parte (1), voy a empezar con la $\mathbb{K}$espacio $M$ con base $L_1 \times L_2$. ¿Qué es esto? Formalmente, se compone de todas las funciones $L_1 \times L_2 \to \mathbb{K}$ con finito de apoyo (y el espacio vectorial de las operaciones son pointwise). ¿Por qué son los $\delta$'s realmente una base? Tomar un arbitrario $m\in M$ (es un finitely-admite la función $L_1 \times L_2 \to \mathbb{K}$), y decir que es distinto de cero en $(l_1,l_1'),\ldots,(l_n,l_n')$. Decir $m(l_k,l_k')=a_k$. Luego tome un momento para convencerse de que la expresión

$$ m = \sum_{k=1}^n a_k \delta(l_k,l_k')$$

es único (recuerde que las operaciones en $M$ son pointwise). Esto demuestra la $\delta$'s son una base. Quise $M$ $\mathbb{K}$- espacio con base $L_1\times L_2$, e $\delta(l_1,l_2)$ es lo que yo pienso de $(l_1,l_2) \in L_1 \times L_2$ viven en $M$. Nadie piensa en estos tipos de espacios vectoriales (o módulos) por su definición formal, sólo pensamos en ellos como todos (formal) combinaciones lineales finitas de los generadores. Que es lo que está sucediendo en (1) cuando se le cae la $\delta$ notación.

Ahora que tengo toda mi generadores en fin, me voy a presentar las relaciones anteriores ((2) en su definición). Finalmente, quiero, por ejemplo, $(al_1,l_2) = a(l_1,l_2)$ para ser verdad. Que es lo mismo que querer a $(al_1,l_2) - a(l_1,l_2) = 0$ para ser verdad. Por lo tanto, me quieren matar el elemento de $(al_1,l_2) - a(l_1,l_2)$$M$. ¿Cómo se puede matar a los elementos en espacios vectoriales y los módulos? Mod por ellos. Así que creo que todos los elementos que representan a mis relaciones, y considerar el espacio $M/M_0$ donde $M_0$ es el subespacio generado por el conjunto de los elementos que representan mis relaciones. Ahora la relación $(al_1,l_2) = a(l_1,l_2)$ es realmente verdad (modulo $M_0$) en el espacio de $M/M_0$.

Ahora me puse a $L_1 \otimes L_2 = M/M_0$ y escribir $l_1 \otimes l_2$ para la imagen de $(l_1,l_2)$$L_1 \otimes L_2$. Como se mencionó anteriormente, este proceso completamente formaliza por encima de mi "definición de trabajo" para el producto tensor. Como Atiyah y MacDonald dice en su álgebra conmutativa de texto, después de haber visto esta construcción, usted puede olvidarse de él. La parte importante sobre el producto tensor son sus propiedades de la asignación.

Y sobre esas propiedades de la asignación de... El producto tensor, como usted probablemente sabe, goza de las siguientes propiedades: Cualquier $\mathbb{K}$-bilineal mapa $L_1 \times L_2 \to V$ ($V$ un espacio vectorial) únicamente los factores a través del producto tensor. Para demostrar que nuestra definición anterior satisface esta propiedad, se utiliza una "composición" de dos de las propiedades de la asignación universal. El proceso de formación del espacio vectorial con una determinada base universal de asignación de la propiedad (ver módulo, es esencialmente "se extiende por la linealidad"), y los cocientes tienen sus propias universal de asignación de la propiedad. Esta última propiedad es la siguiente: Si $V$ es un espacio vectorial y $V_0$ es un subespacio, entonces cualquier lineal mapa de $f: V \to W$ a otro espacio, $W$ que mata a $V_0$ exclusiva de factores a través del cociente $V/V_0$. Observe que hemos utilizado ambos de estos gadgets en nuestra construcción de la $L_1 \otimes L_2$; si ponemos estas dos propiedades universales, obtenemos el universal asignación de la propiedad de que el producto tensor.

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