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


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Методологический вопрос о представлении комплексных чисел
Сообщение19.08.2005, 16:00 
Аватара пользователя


16/05/05
21
SPb
[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

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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