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.
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.
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