MATRITSAVIY SHAR AVTOMORFIZMI

Yuklangan vaqt

2024-04-05

Yuklab olishlar soni

1

Sahifalar soni

5

Faytl hajmi

113,6 KB


 
 
MATRITSAVIY SHAR AVTOMORFIZMI 
 
Aytaylik 


1
, 2
,...
n
Z
Z Z
Z

kompleks sonlar maydonida qaralayotgan m-
tartibli 
j
Z kvadrat matritsalardan tashkil topgan vektor bo’lsin. 
2
m n
Z
ni
 
fazoning elementi sifatida qarash mumkin. Bu vektorlar to’plamida matritsaviy 
skalyar ko’paytma kiritamiz. 
 
1
1
2
2
,
...
n
n
Z W
Z W
Z W
Z W






 
Bu yerda 
j
W -
j
W matritsa uchun qo’shma va transponirlangan matritsa bo’ladi. 
Tasdiq 7.1: Skalyar ko’payrtma quyidagi xossalarni qanoatlantiradi: 
1. 


,
0
,
0
0,0,..,0
Z Z
va
Z Z
Z




 
2. 
,
,
Z W
W Z


 
3. 
1
2
1
2
,
,
,
Z
Z W
Z W
Z W



 
4. 
,
,
Z W
Z W

 
bu yerda  -m-tartibli kvadrat matritsa. 
5. Ixtiyoriy Z va 
,
W W  0
shartni qanoatlantiruvchi W vector uchun 
1
,
,
,
,
Z Z
Z W
W W
W Z


tengsizlik o’rinli. 
Isboti: 
Bu xossalarning oxirgisidan  boshqa hammasi ko’rinib turgan xossalardir. 
Oxirgi xossani isbotlaymiz. 
U holda 0
,
,
,
,
,
Z
W Z
W
Z Z
W Z
Z W
W W















 
1
,
,
Z W
W W


 
matritsani oxirgi tengsizlikka qo’yamiz. 
Jumladan, agar 
 
,
W W   m
bo’lsa, u holda 


 


,
:
,
0
m
n
Bm n
m
m
Z Z






 
matritsaviy sharni va uning ostovni qaraymiz. Ko’rish qiyin emaski ushbu 
matritsaviy shar E.Kartan klassifikarsiyasi bo’yicha 1-turdagi klassik soha 
bo’ladi, lekin u to’g’ri burchakli bo’lmagan kvadrat matritsalardan iborat. 
Bu soha matritsaviy holdagi oddiy sharning umumlashmasi bo’ladi, 
shuningdek umumlashgan matritsaviy doira ham. 
Lemma 7.1.  
,
Bm n
matritsaviy shar quyidagi xossalarni qanoatlantiradi: 
1.  
,
Bm n
-chegaralangan soha. 
MATRITSAVIY SHAR AVTOMORFIZMI Aytaylik   1 , 2 ,... n Z Z Z Z  kompleks sonlar maydonida qaralayotgan m- tartibli j Z kvadrat matritsalardan tashkil topgan vektor bo’lsin. 2 m n Z ni fazoning elementi sifatida qarash mumkin. Bu vektorlar to’plamida matritsaviy skalyar ko’paytma kiritamiz. 1 1 2 2 , ... n n Z W Z W Z W Z W       Bu yerda j W - j W matritsa uchun qo’shma va transponirlangan matritsa bo’ladi. Tasdiq 7.1: Skalyar ko’payrtma quyidagi xossalarni qanoatlantiradi: 1.   , 0 , 0 0,0,..,0 Z Z va Z Z Z     2. , , Z W W Z   3. 1 2 1 2 , , , Z Z W Z W Z W    4. , , Z W Z W    bu yerda  -m-tartibli kvadrat matritsa. 5. Ixtiyoriy Z va , W W  0 shartni qanoatlantiruvchi W vector uchun 1 , , , , Z Z Z W W W W Z   tengsizlik o’rinli. Isboti: Bu xossalarning oxirgisidan boshqa hammasi ko’rinib turgan xossalardir. Oxirgi xossani isbotlaymiz. U holda 0 , , , , , Z W Z W Z Z W Z Z W W W                1 , , Z W W W     matritsani oxirgi tengsizlikka qo’yamiz. Jumladan, agar   , W W   m bo’lsa, u holda       , : , 0 m n Bm n m m Z Z       matritsaviy sharni va uning ostovni qaraymiz. Ko’rish qiyin emaski ushbu matritsaviy shar E.Kartan klassifikarsiyasi bo’yicha 1-turdagi klassik soha bo’ladi, lekin u to’g’ri burchakli bo’lmagan kvadrat matritsalardan iborat. Bu soha matritsaviy holdagi oddiy sharning umumlashmasi bo’ladi, shuningdek umumlashgan matritsaviy doira ham. Lemma 7.1. , Bm n matritsaviy shar quyidagi xossalarni qanoatlantiradi: 1. , Bm n -chegaralangan soha. 2. 
,
Bm n
-to’la doiraviy soha. 
3. 
,
Bm n
soha va uning 
,
Mm n
ostovi unitar almashtirishga nisbatan 
invariantdir. 
4. 
,
Bm n
-qavariq soha 
Isbot: 
1. 
,
Bm n
 sohaning aniqlanishidan 
,
Z Z matritsaning ixtiyoriy diagonal 
elementi 1 dan kichikligi kelib chiqadi. Hamda barcha 
k
Z ning barcha 
elementlari modulining kvadratlari yig’indisi m dan oshmaydi.  
Bu yerdan matritsaviy sharning chegaralanganligi kelib chiqadi. 
2.  Agar 
,
m n
Z
B
va 
,
1
a
a

  bo’lsa, u holda
 
 
 
 

  

2
2
2
,
,
1
,
0
m
m
m
m
aZ aZ
a
Z Z
a
a
Z Z


 

 





 
bo’ldi. 
3. Unitar almashtirishlarga nisbatan invariantlik, agar U-m-tartibli unitar 
matritsa bo’lsa, u holda ixtiyoriy 
,
,
m n
Z W
B
 uchun 
,
m n
UZ
B
 va 
,
m n
ZU
B
ekanligini anglatadi. Haqiqatan ham 
 
 
  

,
,
,
0
m
m
m
UZ UZ
U Z Z U
U
Z Z
U




 





   va 
,
,
ZU UZ
 Z Z
 
,
Xm n
 ostovning invariantligi ham xuddi shunday isbotlanadi. 
4. Aytaylik 
1

 
 tenglikni qanoatlantiruvchi 
 va
 musbat sonlari 
bo’lsin. Z
W

 
 nuqtani qaraymiz.U ham 
,
Bm n
 sharga tegishliligini 
ko’rsatamiz. Agar 
  0
bo’lsa, u holda Shvarts tengsizligidan va (7.4) 
shartdan foydalansak.

























1
2
2
1
2
2
2
2
2
2
,
,
2
Re
,
2
,
,
,
,
,
,
n
j
j
j
j
j
n
j
j
j
j
j
j
j
Z
W
z
w
Z
W
z
w
Z
W
Z
W
Z
Z
Z
W
W
W
Z Z
Z Z
W W
W W
Z Z
W W
 




 

 

 

 










 

 



 

 

 

 






































    
ga ega bo’lamiz. 
2. , Bm n -to’la doiraviy soha. 3. , Bm n soha va uning , Mm n ostovi unitar almashtirishga nisbatan invariantdir. 4. , Bm n -qavariq soha Isbot: 1. , Bm n sohaning aniqlanishidan , Z Z matritsaning ixtiyoriy diagonal elementi 1 dan kichikligi kelib chiqadi. Hamda barcha k Z ning barcha elementlari modulining kvadratlari yig’indisi m dan oshmaydi. Bu yerdan matritsaviy sharning chegaralanganligi kelib chiqadi. 2. Agar , m n Z B va , 1 a a   bo’lsa, u holda            2 2 2 , , 1 , 0 m m m m aZ aZ a Z Z a a Z Z             bo’ldi. 3. Unitar almashtirishlarga nisbatan invariantlik, agar U-m-tartibli unitar matritsa bo’lsa, u holda ixtiyoriy , , m n Z W B uchun , m n UZ B va , m n ZU B ekanligini anglatadi. Haqiqatan ham         , , , 0 m m m UZ UZ U Z Z U U Z Z U            va , , ZU UZ  Z Z , Xm n ostovning invariantligi ham xuddi shunday isbotlanadi. 4. Aytaylik 1     tenglikni qanoatlantiruvchi  va  musbat sonlari bo’lsin. Z W    nuqtani qaraymiz.U ham , Bm n sharga tegishliligini ko’rsatamiz. Agar   0 bo’lsa, u holda Shvarts tengsizligidan va (7.4) shartdan foydalansak.                          1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 , , 2 Re , 2 , , , , , , n j j j j j n j j j j j j j Z W z w Z W z w Z W Z W Z Z Z W W W Z Z Z Z W W W W Z Z W W                                                                                     ga ega bo’lamiz. Bizni ixtiyoriy 
,
m n
B
B
 nuqtani koordinatalar boshiga o’tkazuvchi 
,
Bm n
 
matritsaviy shar avtomorfizmlari  qiziqtiradi. 
Aytaylik 
 
 
 
0
...
0
0
...
0
0
0
m
m
m
H







 








             va       
00
01
0
10
11
1
0
1
...
...
n
n
n
n
nn
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A






 





 
(n+1)- tartibli blok kvadrat matritsa bo’lsin. 
ij
A esa m-tartibli kvadrat 
matritsa bo’lsin. 
A matritsa uchun chiziqli almashtirish qaraymiz: 
0
0
1
1
1.
(7.5)
n
j
j
j
n
k
j
jk
j
w
A
w
A
k
n









 
bu almashtirish AHA
  H
    (7.6) munosabatni qanoatlantiradi. 
Bu yerda 
j ,
j
w  -m-tartibli kvadrat matritsa. 
Ko’rinib turibdiki, (7.6)  munosabat faqat va faqat 
 
 


00
00
0
0
1
0
0
1
0
0
1
,
,
1
7.7
n
m
s
s
j
n
j
k
js
ks
j
n
m
j
j
js
js
j
A A
A A
A A
A A
j
k
A A
A A
j










 



 




  
Bo’lgandagina bajariladi. Aytaylik 


1
, 2
... n

 


matritsaviy qator barcha 
matritsalari m ta satrdan va (n+1) m ta ustundan tashkil topgan bo’ladi. Va 
0
H
    ni qanoatlantiradi. 
(7.5) ni 


1
, 2
...
(7.8)
n
w
w w
w
 A


 
Ko’rinishida yozamiz va  (7.8) ni 
Bizni ixtiyoriy , m n B B nuqtani koordinatalar boshiga o’tkazuvchi , Bm n matritsaviy shar avtomorfizmlari qiziqtiradi. Aytaylik       0 ... 0 0 ... 0 0 0 m m m H                  va 00 01 0 10 11 1 0 1 ... ... n n n n nn A A A A A A A A A A              (n+1)- tartibli blok kvadrat matritsa bo’lsin. ij A esa m-tartibli kvadrat matritsa bo’lsin. A matritsa uchun chiziqli almashtirish qaraymiz: 0 0 1 1 1. (7.5) n j j j n k j jk j w A w A k n          bu almashtirish AHA   H (7.6) munosabatni qanoatlantiradi. Bu yerda j , j w  -m-tartibli kvadrat matritsa. Ko’rinib turibdiki, (7.6) munosabat faqat va faqat       00 00 0 0 1 0 0 1 0 0 1 , , 1 7.7 n m s s j n j k js ks j n m j j js js j A A A A A A A A j k A A A A j                      Bo’lgandagina bajariladi. Aytaylik   1 , 2 ... n      matritsaviy qator barcha matritsalari m ta satrdan va (n+1) m ta ustundan tashkil topgan bo’ladi. Va 0 H    ni qanoatlantiradi. (7.5) ni   1 , 2 ... (7.8) n w w w w  A   Ko’rinishida yozamiz va (7.8) ni  
00
01
0
10
11
1
0
1
...
...
n
n
n
n
nn
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A















 

 







   
 blok matritsaga o’ngdan ko’paytiramiz. 
(7.7) ning 



m m 1 
AA

 
 sharga ekvivalentligidan 
 

7.9
wA

 
 ga Ateskari akslantirishni beradi. 
Natijada 
 


*
*
*
*
7.10
wHw
AHA
H






 
 hosil bo’ladi. 
00 01 0 10 11 1 0 1 ... ... n n n n nn A A A A A A A A A A                            blok matritsaga o’ngdan ko’paytiramiz. (7.7) ning    m m 1  AA    sharga ekvivalentligidan  7.9 wA  ga Ateskari akslantirishni beradi. Natijada   * * * * 7.10 wHw AHA H       hosil bo’ladi. 
























1
2
2
1
2
2
2
2
2
2
,
,
2
Re
,
2
,
,
,
,
,
,
n
j
j
j
j
j
n
j
j
j
j
j
j
j
Z
W
z
w
Z
W
z
w
Z
W
Z
W
Z
Z
Z
W
W
W
Z Z
Z Z
W W
W W
Z Z
W W
 




 

 

 

 










 

 



 

 

 

 































































1
2
2
1
2
2
2
2
2
2
,
,
2
Re
,
2
,
,
,
,
,
,
n
j
j
j
j
j
n
j
j
j
j
j
j
j
Z
W
z
w
Z
W
z
w
Z
W
Z
W
Z
Z
Z
W
W
W
Z Z
Z Z
W W
W W
Z Z
W W
 




 

 

 

 










 

 



 

 

 

 































































1
2
2
1
2
2
2
2
2
2
,
,
2
Re
,
2
,
,
,
,
,
,
n
j
j
j
j
j
n
j
j
j
j
j
j
j
Z
W
z
w
Z
W
z
w
Z
W
Z
W
Z
Z
Z
W
W
W
Z Z
Z Z
W W
W W
Z Z
W W
 




 

 

 

 










 

 



 

 

 

 






































 
                         1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 , , 2 Re , 2 , , , , , , n j j j j j n j j j j j j j Z W z w Z W z w Z W Z W Z Z Z W W W Z Z Z Z W W W W Z Z W W                                                                                                              1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 , , 2 Re , 2 , , , , , , n j j j j j n j j j j j j j Z W z w Z W z w Z W Z W Z Z Z W W W Z Z Z Z W W W W Z Z W W                                                                                                              1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 , , 2 Re , 2 , , , , , , n j j j j j n j j j j j j j Z W z w Z W z w Z W Z W Z Z Z W W W Z Z Z Z W W W W Z Z W W                                                                                    