Файл: Дьёдонне Ж. Геометрия классических групп.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.07.2024

Просмотров: 170

Скачиваний: 0

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

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

Vбиективное полулинейное отображение

про­

странства Е* на пространство Е'.

 

бЖ . Дьёдонн«