2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Методологический вопрос о представлении комплексных чисел
Сообщение19.08.2005, 16:00 
Аватара пользователя
[Указание: текст лучше сразу перелить в LaTeX!]
На днях возник простенький вопрос, заключающийся, вероятно, в поиске подходящего определения. Точнее, всякое комплексное число $z$ из множества (поля) комплексных чисел $\mathbb{C}$ суть $a+ib=z$, $i \cdot i=-1$ с соответствующими правилами сложения и умножения друг на друга. Последнее позволяет нам отождествить $\mathbb{C}$ с двумерным линейным пространством <<геометрических>> векторов с помощью отображения $z\mapsto(a,b)$. Это нормированное пространство с неоднородными линейными (аффинными) преобразованиями, инвариантными относительно метрики, индуцированной нормой $\|z\|=|z|=\sqrt{zz^{\ast}}$.
Это не новость. 
Далее, рассмотрим аналог произведения комплексных чисел
\[
z_2=zz_1,
\eqno(1)
\]
при сопоставлении $z_1$ и $z_2$ вектор-столбцов $(a_1,b_1)^{T}$ и
$(a_2,b_2)^{T}$ соответственно и $z=a+ib$ --- объекта $Z$, т.е.
\[
\begin{pmatrix}
  a_2 \\
  b_2 \\
\end{pmatrix}
=
Z
\begin{pmatrix}
  a_1 \\
  b_1 \\
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
  Z_{11} & Z_{12} \\
  Z_{21} & Z_{22} \\
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
  a_1 \\
  b_1 \\
\end{pmatrix}.
\eqno(2)
\]
Понятно, что матрица $Z$, чтобы выполнялись покомпонентные равенства для Re- и Im-частей в (1) и (2), должна иметь вид:
\[
Z=\begin{pmatrix}
    a & -b \\
    b & a \\
  \end{pmatrix}.
\]
Таким образом мы получили некое матричное <<представление>> комплексного числа, а более точно --- вид линейного оператора $Z:A\to A$, где $A\subseteq\big\{(a,b)^{T}\big\}$.
Итак, сопоставляя $z=a+ib$ запись
\[
\begin{pmatrix}
  a & -b \\
  b & a \\
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
  a & 0 \\
  0 & a \\
\end{pmatrix}
+
\begin{pmatrix}
  0 & -1 \\
  1 & 0 \\
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
  0 & b \\
  b & 0 \\
\end{pmatrix},
\]
где мнимой единице $i$ соответствует матрица
\[
\begin{pmatrix}
  0 & -1 \\
  1 & 0 \\
\end{pmatrix},
\]
мы получаем некоторую матричную систему (ассоциативную алгебру с единицей) изоморфную алгебре комплексных чисел.
\\Собственно вопрос заключается в том, можно ли говорить, что соответствием $\mathbb{C}\ni z\mapsto Z\in L_2(\mathbb{R})$, где
$L_2(\mathbb{R})$ --- (ассоциативная) алгебра всех матриц второго порядка с вещественными элементами, мы определили \emph{линейное представление} $\mathbb{C}$ в $\mathbb{R}$   Или я где-то попутался?
PK

 
 
 [ 1 сообщение ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group