Файл: Дьёдонне Ж. Геометрия классических групп.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.07.2024

Просмотров: 181

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

52

Гл. /. Коллинеации

и корреляции

 

 

 

=

Bl) Характеристика тела

К не равна

2. Тогда

К —

К\(р), где ра = —р. В силу формулы

(24)

рст7 =

р7а.

Следовательно, р7о= —р7, так

что р-7 = рб,

где

б е / С і 1).

Ограничимся рассмотрением централизатора Н0 инво­

люции и в Гип(К, f), являющегося подгруппой

индек­

са 1 или 2 в группе Н элементов

и е r U n(K, f),

для ко­

торых ѵи = +иѵ. Ограничение

преобразования

t i G / / 0

на U+ принадлежит группе r Un(Kufi), где fl — ограни­ чение формы / на U+X,U+. Автоморфизм т тела Кі, со­

ответствующий V, должен

удовлетворять условиям (5)

и (6) §

4. Кроме того, если Іі — множитель ѵ (который

должен

принадлежать Кі),

то, записывая условие pXJ =

= hpXJh~\ находим, что 2)

 

aJaÖh= haaö\

(29)

Обратно, если эти условия выполнены,

то можно продол­

жить коллинеацию v ^ r U n(Ki,f\) ло коллинеации про­

странства

Е, полагая

ѵ{хр) = ѵ ( х ) р х ( § 4) ,

и при этом

f(v(xр), v(yp)) = h(f{xp,yp))x для

любых

X, у е

U+,

так что Vе

t U n(K, /).

Так как U~ =

U+p и v(U~) =

U~,

то при этом также ѵ принадлежит Я0. Итак, группа Н0 изоморфна подгруппе группы Гип{К\, /і), образованной такими полуподобиями, что соответствующие им авто­ морфизм т и множитель h удовлетворяют условиям (5),

(6) и (29) (для некоторого а е К і , зависящего от ѵ). Заметим, что эта подгруппа содержит в качестве нор­ мального делителя унитарную группу Un{Kuf\).

В2) Характеристика тела К равна

2.

Тогда (см. §

4)

К = КіѲ, где

Ѳст =

Ѳ+ 1, и соотношение

Ѳ7ст Ѳст7 дает,

что Ѳ7<т Ѳ7 +

1.

Следовательно, Ѳ7 =

Ѳ+ б, где б е

Кі.

Группа Н в данном случае совпадает с централизатором

элемента и в r U n(K,f).

Так же,

как и в В 1),

ограниче­

ние

коллинеации

ѵ

на

U+

принадлежит группе

r U n(Kufi)> причем

ее

автоморфизм

т должен

удовлет­

ворять условиям

(7)

и

(8)

§ 4.

Кроме того, множитель

*)

Если р2 =

ß е

Кі

и

р~‘|р = I“

при

£ е

Кі, то обязательно

£“J =

p£J “р-1,

где

p e K i, pJ = р,

ß“ =

ß,

ßJß =

pp“; тогда

б - p_1ßJ = p “ ß-‘.

 

 

 

§ 4. — Прим,

nepee.

 

2)

См. обозначения n. B2a)

 


 

 

§ 15. Перестановочные корреляции

53

/г е

Кі

полуподобия ѵ

должен удовлетворять

условию

0 Т /

_

откуда ■)

 

 

 

 

Dh + h (Я. +

öx) + (б + Я7) h = 0.

(30)

Как и в В 1), делаем вывод, что группа Н изоморфна подгруппе группы PUn{K\,f\), образованной полуподобиями, автоморфизм и множитель которых удовлет­ воряет условиям (7), (8) и (30) (для некоторого зависящего от ѵ). Она содержит в качестве нормального делителя унитарную группу Un(K\,f\).

§ 15. Перестановочные корреляции

Мы определили понятие коллинеации, проективно перестановочной с какой-либо коллннеацией (§ 4) или корреляцией (§ 9). Если теперь ср и ф — две корреля­ ции пространства Е на пространство Е*, то ф_1ф будет коллннеацией пространства Е\ мы скажем, что корре­

ляции ф и ф проективно перестановочны,

если ф_1ф —

полуинволюция

3),

т. е.

существует такой

элемент

у е

К, что

 

 

 

 

 

 

Ф-1 (Ф М ) =

Ф- 1(ф (•*)) V

 

(31)

для

всех ^ е £ .

 

 

 

 

 

Очевидно, что

это

свойство не зависит

от

порядка,

в котором берутся ф и ф. Кроме того, определенные нами в трех случаях понятия «проективной перестано­ вочности» когерентны в следующем смысле: если коллинеация и (соответственно корреляция Ѳ) проективно перестановочна с двумя корреляциями ф, ф, то она про­ ективно перестановочна с коллннеацией ф-1ф; если коллинеация и проективно перестановочна с коллннеацией и и с корреляцией ф, то она проективно перестановочна с корреляцией фо; наконец, если корреляция ф проек­ тивно перестановочна с коллинеацией о и с корреля­ цией ф, то она проективно перестановочна с корреля­ цией фО.

Описание

централизатора

инволюции

в группе

Р П п (§ 4)

или в группе

РГип (§ 13 и

14) есть

) См. обозначения п. B2ß) § 4. — Прим, перев.


54 Гл. I. Коллинеации и корреляции

частный случай следующей общей проблемы, с другими частными случаями которой мы встретимся в § 8 гл. IV.

Дано

некоторое число полуинволюций

щ е ГЬп (К.)

(I ^ і

q) и рефлексивных корреляций ср^

( 1 ^ / ^ г ) ,

попарно проективно перестановочных. Требуется найти

все коллинеации

ѵ, проективно перестановочные с щ

(1-^-i-^.q) и ф,-

(1 < / <

г). Предыдущие

замечания

позволяют свести

вопрос

к случаю,

когда

г — 0 или

г = 1 (заменяя г — I из

корреляций

ф7коллинеациями

ФГ'Ф/).

 

тела К не равна 2,

 

Если характеристика

то можно

использовать результаты § 4, 13 и 14 для определения группы Н коллинеаций ѵ, проективно перестановочных с полуинволюциями Ui и корреляцией ф, при помощи

рекуррентного процесса по числу q (Дьёдонне [14]).

Возьмем для этого полуинволюцию их и рассмотрим не­

сколько случаев ‘) .

 

 

 

1)

их удовлетворяет

условиям § 13.

Тогда

(в обо­

значениях этого параграфа) полуинволюции ы,- (2

q)

могут рассматриваться как q — 1

полуинволюций

в группе Гип/2{Ка, /о),

а коллинеация ѵ — как

элемент

этой группы, проективно перестановочный с ними и та­ кой, что его автоморфизм и множитель удовлетворяют условиям, указанным в § 13.

2) «1 удовлетворяет условиям случая В) § 14. Тогда

полуинволюции Ui ( 2 ^ i s ^ q ) , умноженные, если нуж­ но, на подходящие скаляры, могут рассматриваться как q — 1 полуинволюций в группе r U n(K\,fі), a ѵ — как элемент этой группы, проективно перестановочный с ними и такой, что его ' автоморфизм и множитель удовлетворяют условиям, указанным в § 14.

3) «1 удовлетворяет условиям случая А1) § 14. Если

подпространства U+ и U~ имеют различную размер­ ность, то они инвариантны относительно преобразований Ui ( 2 ^ . i ^ . q ) , а также любого элемента ѵ группы Я, и, с точностью до условий на множитель и автоморфизм,*)

*) В дальнейшем предполагается, что / — эрмитова или косо­ эрмитова форма, определяемая корреляцией ф в пространстве Е. Условие проективной перестановочности коллинеации ѵ с ф означает,

что V е Г б п (К, /). — Прим, перев.


§ 15. Перестановочные корреляции

55

соответствующие коллинеации ѵ, дело сводится к пер­

воначальной задаче для каждого из подпространств

Я +,

U~, но уже для q — 1 полуинволюций

ы,-. Так же

об­

стоит дело и тогда, когда U+ и U~ имеют одинаковую

размерность, но ы,-Ы] == uxut при 2 ^

q, с той только

разницей, что мы переходим от группы Я к ее под­ группе Я0 индекса 2. Если, наконец, и2щ = —ихи2, то, заменив, если нужно, ut на и2ии можно предполагать,

что и{их= u\Ui

при і^>3. Тогда u2(U+) =

U~,

u2(U~) =

— U+, Uj(U+) =

U+ и Ui(U~)= U~ при i ^

3.

Переходя

к подгруппе Я0 индекса 2, можно ограничиться случаем,

когда

ѵих=

ихѵ,

и

тогда v ( U + ) = U +,

v ( U - ) = U~ .

Ограничение ѵ' коллинеации ѵ на подпространстве U+

принадлежит

группе

Гип/2(К, /') (где

/' — ограничение

формы

/ на

U+ X U+)

и проективно

перестановочно

с ограничениями

на

U+

полуинволюций

«,•

(3 ^ . i ^ . q ) .

Обратно, можно проверить, что хотя и не всякое такое преобразование ѵ' пространства U+ продолжается до коллинеации в е Я 0, но это всегда имеет место, если ѵ' принадлежит группе Un/2(K,f') и перестановочно с

( і > 3).

4)их удовлетворяет условиям случая А2) § 14. Если

utux— Пущ при 2 ^ i ^ q, то преобразования

сохра­

няют подпространства U+ и U~,и, перейдя к подгруппе Н0 индекса 2 в группе Я, можно предполагать, что тем же свойством обладает преобразование ѵ. Ограничение V на U+ является коллинеацией этого пространства, проективно перестановочной с ограничениями на U+ полуинволюций Ui ( 2 ^ i ^ : q ) . Такая коллинеация не всегда продолжается до коллинеации ѵ е Я0; однако это верно для линейных коллинеаций ѵ' е GLnt2 (К), пере­

становочных с U{

( і > 2 ) .

 

 

 

Если

и2щ =

ихи2,

то

можно

предполагать, что

UiU\ = uxUi при

і

^ 3.

Если

т — автоморфизм,

соответ­

ствующий

и2,

то

полуторалинейная

форма

f'(x,y) =

= f(u2(x),y), определенная при х е 1/+, у е U+, реф­ лексивна относительно антиавтоморфизма т/. В этом случае ограничение ѵ' коллинеации и на U+ должно принадлежать группе Гип\і (К, /') и быть проективно


56

Гл. I. Коллинеации и корреляции

перестановочно с ограничениями на U+ полуинволюций «і (3 < і ^ q) . Обратное опять-таки верно не всегда, но во всяком случае верно для коллинеации ѵ', принадле­ жащих группе Uп\ч {К, Г) и перестановочных с «і

3 ) .

§ 1 6 . К в а д р а т и ч н ы е ф о р м ы и о р т о г о н а л ь н ы е г р у п п ы н а д п о л е м х а р а к т е р и с т и к и 2

Если К — поле характеристики

Ф 2 и / — симметрич­

ная билинейная форма на ЕУ. Е,

то квадратичной фор­

мой, ассоциированной с

/,

называют

отображение

X—►Q(x) f(x, х)

пространства

Е в

К. Непосредствен­

но проверяется, что

 

 

 

 

 

 

Q (Хх + р.у) = X2Q (х) + p2Q (у) +

2Xpf (х, у)

(32)

для любых скаляров К, ц.

В

частности,

отсюда

сле­

дует, что f(x, у) =

l/2(Q(x +

у) Q(x)— Q(y)). Обратно,

если отображение Q пространства Е в К удовлетворяет

тождеству (32), где f — билинейная

форма на Е~ХЕ, то

/ — симметричная

форма,

Q (Ъс) =

X2Q (х)

и Q(x) =

-f(x, х).

Предположим теперь, что К — поле характеристики 2. В этом случае квадратичной формой называют отобра­ жение Q пространства Е в К, удовлетворяющее тожде­ ству вида

Q (Хх - f ру) = X2Q {х) + p2Q (у) + Xpf (х, у),

(33)

где f — билинейная форма на E X E . Эта форма одно­ значно определяется по Q, поскольку из (33) вытекает, что

 

 

f(x, y) = Q(x +

y) + Q(x) + Q(y).

(34)

Кроме

того, Q(Xx) =

X2Q(x)

и,

следовательно,

f(x,x) =

0;

таким образом,

/ — знакопеременная

форма.

Пусть

2р^Сп — ранг формы / и Е°

есть

(п 2р)-мер­

ное подпространство, ортогональное к Е. Если обозна­ чить через h ограничение формы Q на Е°, то при х^Е°, у е £° имеем

h (Хх + ру) = X2h (х) + p2h (у).

(35)