ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.07.2024
Просмотров: 170
Скачиваний: 0
126 Гл. III. Геометрическая характеризация классических групп
ективное отображение g пространства L |
на простран |
||||
ство L', преобразующее всякую прямую в прямую и |
|||||
любые две параллельные прямые в параллельные |
пря |
||||
мые. Кроме того, |
g (0) = 0 , |
и |
можно |
считать, |
что |
g(ei) = e{, g(e2) = |
eI |
|
|
|
|
Как показано на рисунках |
1 |
и 2, при помощи прове |
|||
дения параллельных прямых |
в пространстве L можно, |
Рис. 2.
исходя из данных элементов а, ß тела К, получить эле менты а + ß и aß как абсциссы точек прямой віК.
Следовательно, g(eі£) = |
еі£сг, где |
»-І0,— такое би |
ективное отображение тела |
К на тело К', что (£ + |
== + iltr и (Е'П)СТ= Істг)а. Иначе говоря, а — изомор физм тела К на тело К'. Далее, поскольку прямая, со единяющая точки еі| и е2£ в пространстве L, параллель
на прямой, соединяющей точки <?і и <?2, то g(e
Наконец, точка |
віа -J- e2ß |
пространства L |
получается |
как пересечение |
прямых, |
проведенных через |
е^а и e2ß |
параллельно прямым е2 и ßi соответственно1). Следова тельно, g(eia + e2ß) = в\аа + e2ßai так что g — полули-*)
*) То есть прямым, проведенным через 0 и е2 и через 0 я ррответственно. — Прим, перев,
§ 1. Основная теорема проективной геометрии |
127 |
нейное (относительно изоморфизма о) отображение
пространства L на пространство U. |
|
|
Это рассуждение применимо |
к |
любой паре точек |
(вгК, е Д ), где |
1. |
Обозначим через и |
полулинейное относительно изоморфизма а отображение пространства Е на пространство Е', определяемое равен
ствами и (et) = е'і |
( К Д ^ / г ) 1). Если ü — соответствую |
|
щее отображение |
пространства Р(Е) на |
пространство |
Р(Е'), то |
будет преобразованием |
пространства |
Р(Е), переводящим прямые в прямые и оставляющим на месте все точки каждой из прямых, соединяющих две точки віК, ejK. Индукцией по р отсюда легко выво дится, что это преобразование оставляет на месте все точки р-мерного линейного многообразия, определяемого любыми р -J- 1 точками из числа віК. При р — п — 1 по лучаем ф = й.
Имеется следующий вариант основной теоремы:
2)Пусть ф — биективное отображение пространства Р(Е).на пространство Р(Е'), при котором образ любого
р-мерного проективного линейного |
многообразия |
(где |
||
р — фиксированное |
целое |
число, удовлетворяющее |
не |
|
равенствам I ^ р ^ |
п — 2) |
содероісится в р-мерном про |
||
ективном линейном |
многообразии. |
Тогда справедливо |
||
заключение теоремы 1). |
|
|
|
|
Случай, когда р = 1, составляет |
содержание теоре |
мы 1). Доказательство теоремы 2) можно свести к этому
случаю путем |
постепенного |
понижения |
размерности р, |
если доказать, |
что в условиях теоремы |
образ всякого |
|
(р — 1)-мерного линейного |
многообразия |
V содержится |
|
в (р — 1)-мерном линейном |
многообразии. |
Многообразие V есть пересечение содержащих его р-мерных многообразий. Их образы при отображении ф не могут содержаться в одном и том же р-мерном много образии, так как тогда ф{Р(Е)) не совпадало бы с Р{Е'). Пусть Wi и W2— два таких р-мерных многообра
зия, что V = W\ П W2 и y(Wi)czW'u |
фОРУс Wo, |
где W\ |
||
') Векторы е'і |
1) необходимо |
предварительно |
||
нормировать таким образом, |
чтобы <р ((е; + |
е„) К) = |
(е^ + |
е'п) К .'.— |
Прим, перев. |
|
|
|
|
128 Гл. III. Геометрическая характеризация классических групп
и W2r — различные р-мерные многообразия. Тогда
Ф(V)czWi П откуда и вытекает доказываемое утверж
дение.
При Е = Е' предыдущие теоремы дают геометриче скую характеризацию коллинеаций пространства Е, т. е. элементов группы РГЬп(К). Они, очевидно, неверны при п = 2 1). В этом случае коллинеации (или корреляции) можно охарактеризовать как отображения, сохраняю щие двойные отношения, равные какому-либо элементу центра тела К, отличному от 0 и 1 и инвариантному от носительно соответствующего автоморфизма (или анти автоморфизма). См. по этому поводу Анкочеа [1], Хуа
[7], Бэр [3], стр. 78—93.
При п ^ З основная теорема дает также характери зацию корреляций, если взять в качестве Е' простран ство Е*, дуальное к Е.
§ 2 . П р е о б р а з о в а н и я , с о х р а н я ю щ и е « с о с е д с т в о »
I.Преобразования грассманианов
Вобозначениях § і пусть Gr(E) — множество г-мер- ных проективных линейных многообразий пространства
Р(Е) (0 ^ г ^ /1 — 1). Тогда Go(E) — Р (£ ); при г > О
множество Gr{E) называется грассманианом индекса г
пространства Е. Всякое биективное полулинейное ото
бражение и пространства Е на пространство Е' |
(если |
оно существует, т. е. если тела К и К' изоморфны) |
опре |
деляет биективное отображение «г множества Gr(E) на
множество Gr(E') (в частности, |
щ — это отображение, |
||||||
обозначавшееся в § 1 через й). |
Кроме того, |
при |
2г = |
||||
= и — 2 можно определить |
следующим |
образом |
биек |
||||
тивное отображение юг множества |
Gr(E) |
на |
множество |
||||
Gr{E*) |
(где Е* — пространство, |
дуальное к Е). Всякое |
|||||
г-мерное проективное линейное многообразие V про |
|||||||
странства Р(Е) представляется |
в виде |
V = |
P(W), где |
||||
W с= Е — подпространство |
размерности |
r -j- 1 = |
и/2. |
||||
Пусть |
W' а Е* — «ортогональное» |
ему |
подпростран |
’) Точнее, теорема 1) неверна, а теорема 2) бессодержательна,—
Прим, перев.
§ 2. Преобразования, сохраняющие <соседство» |
129 |
ство, образованное линейными формами, обращаю щимися в 0 на W. Это левое векторное пространство над К, или правое векторное пространство над К0, размер ности п/2, Множество P(W') будет г-мерным проектив
ным линейным |
многообразием |
в пространстве Р(Е*). |
В этих обозначениях положим |
шг(Ѵ) = P(W'). |
|
Желательно |
получить «геометрическую» характери |
зацию отображений йти сог при г ф О, подобную той, ка кую дает основная теорема проективной геометрии для отображений й0. С этой целью вводится понятие откло нения двух многообразий Vi, Ѵг, принадлежащих Gr{E).
Отклонение считается равным t, |
если |
пересечение |
Ѵі П Vz имеет размерность г — t. Это |
равносильно тому, |
|
что наименьшее линейное многообразие, |
содержащее |
Ѵі и Ѵ2, имеет размерность г -j- t. Два г-мерных линей ных многообразия Ѵі, Ѵ2 называются соседними, если их
отклонение равно 1. Отклонение двух линейных много образий Ѵі е Gr(E), V2 е Gr(E) может быть определено
также как наименьшее целое число t, для которого су
ществует |
такая |
конечная последовательность {Ui), со |
||
стоящая |
из / + 1 |
элементов множества Gr(E), что |
||
U1 = Ѵі, |
Ut+i = |
Ѵ2 и многообразия Ui, Ui+i являются |
||
соседними при 1 |
<; |
i |
t. |
Это последнее замечание показывает, что если ср — биективное отображение множества GT(E) на GT{E'), то ф сохраняет отклонение любых двух многообразий тог да и только тогда, когда ср и qr1 преобразуют любые два соседних многообразия в соседние многообразия. Иско мая характеризация отображений йтдается следующей теоремой (Чоу [1]).
При п ^ З и 0 < г с п — 2 всякое биективное ото бражение ф множества Gr(E) на множество GT{E'), со храняющее отклонение любых двух многообразий, яв ляется отображением вида йг, где и — биективное полу линейное отображение пространства Е на пространство
Е', |
либо (при 2г — п — 2) — отображением вида |
йг ° шг, |
где |
V— биективное полулинейное отображение |
про |
странства Е* на пространство Е'. |
|
бЖ . Дьёдонн«