07 Rozdział III Kwaterniony jako macierze

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

36

Rozdział III

Kwaterniony jako macierze

§ 1.

Wprowadzenie, działanie dodawania

W tej części pracy będziemy pisać



d

c

b

a

, zamiast używać postaci

macierzy



d

c

b

a

, dla dowolnych

d

c

b

a

,

,

,

.

Definicja 14.

[8]

Niech

( )







=

C

t

z

z

t

t

z

C

M

,

:

2

.

Przyjmujemy,

ż

e w zbiorze

( )

C

M

2

spełnione s

ą

równo

ś

ci:

(

VII

)



=



u

v

v

u

z

t

t

z

wtedy i tylko wtedy, gdy

u

z =

,

v

t =

;

(

VIII

)

(

)



+

+

+

+

=



+



u

z

v

t

v

t

u

z

u

v

v

u

z

t

t

z

;

(

IX

)

(

)



+

+

=





v

t

zu

u

t

zv

u

t

zv

v

t

zu

u

v

v

u

z

t

t

z

dla

( )

C

M

u

v

v

u

z

t

t

z

2

,





.

Twierdzenie 68.

[8]

W zbiorze

)

(

2

C

M

działanie + jest przemienne.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

37

Dowód.

We

ź

my

( )

C

M

u

v

v

u

z

t

t

z

2

,





.

Na mocy twierdzenia 4

(

)

=



+

+

+

+

=



+



u

z

v

t

v

t

u

z

u

v

v

u

z

t

t

z

(

)



+



=



+

+

+

+

=

z

t

t

z

u

v

v

u

z

u

t

v

t

v

z

u

.

Twierdzenie 69.

[8]

W zbiorze

)

(

2

C

M

działanie + jest ł

ą

czne.

Dowód.

We

ź

my

( )

C

M

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

2

,

,







.

(

)

=



+



+

+

+

+

=



+



+



p

r

r

p

u

z

v

t

v

t

u

z

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

(

)

(

)

(

)

(

)

=



+

+

+

+

+

+

+

+

=



+

+

+

+

+

+

+

=

p

u

z

r

v

t

r

v

t

p

u

z

p

u

z

r

v

t

r

v

t

p

u

z

(

)

(

)

(

)

=



+

+

+

+

+



=



+

+

+

+

+

+

+

=

p

u

r

v

r

v

p

u

z

t

t

z

p

u

z

r

v

t

r

v

t

p

u

z



+



+



=

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

38

Twierdzenie 70.

[8]

Macierz postaci

)

(

0

0

0

0

2

C

M



jest elementem neutralnym dodawania

w zbiorze

)

(

2

C

M

.

Dowód.



=



+

+

+

+

=



+



z

t

t

z

z

t

t

z

z

t

t

z

0

0

0

0

0

0

0

0

.

Twierdzenie 71.

[8]

Macierz postaci

)

(

2

C

M

z

t

t

z



jest elementem przeciwnym do

macierzy



z

t

t

z

w zbiorze

)

(

2

C

M

.

Dowód.



=



+

+

=



+



0

0

0

0

z

z

t

t

t

t

z

z

z

t

t

z

z

t

t

z

.

Definicja 15.

[8]

Macierz

)

(

2

C

M

z

t

t

z



b

ę

dziemy nazywa

ć

elementem

przeciwnym do macierzy

)

(

2

C

M

z

t

t

z



i b

ę

dziemy oznacza

ć

przez



z

t

t

z

.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

39

Wniosek 72.

[8]

Zbiór

)

(

2

C

M

z działaniem + jest grup

ą

przemienn

ą

.

§ 2.

Mnożenie

Twierdzenie 73.

Działanie mno

ż

enia jest ł

ą

czne w zbiorze

)

(

2

C

M

.

Dowód.

We

ź

my

( )

C

M

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

2

,

,







.

(

)

=





+

+

=







p

r

r

p

v

t

zu

u

t

zv

u

t

zv

v

t

zu

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

=

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)



+

+

+

+

+

r

u

t

zv

p

v

t

zu

p

u

t

zv

r

v

t

zu

p

u

t

zv

r

v

t

zu

r

u

t

zv

p

v

t

zu

=



+

+

+

=

r

u

t

r

zv

p

v

t

zup

p

u

t

p

zv

r

v

t

zur

p

u

t

p

zv

r

v

t

zur

r

u

t

r

zv

p

v

t

zup

;

(

)

=



+

+



=







r

v

up

p

v

ur

p

v

ur

r

v

up

z

t

t

z

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

=



+

+

+

+

+

=

p

v

ur

t

r

v

up

z

r

v

up

t

p

v

ur

z

r

v

up

t

p

v

ur

z

p

v

ur

t

r

v

up

z



+

+

+

p

v

t

r

u

t

r

zv

zup

r

v

t

p

u

t

p

zv

zur

r

v

t

p

u

t

p

zv

zur

p

v

t

r

u

t

r

zv

zup

.

Wobec przemienno

ś

ci mno

ż

enia i dodawania liczb zespolonych







=







p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

40

Twierdzenie 74.

[8]

Macierz postaci

)

(

1

0

0

1

2

C

M



jest elementem neutralnym mno

ż

enia.

Dowód.

Niech

)

(

1

0

0

1

,

2

C

M

z

t

t

z





.



=



+

+

=





z

t

t

z

z

t

z

t

t

z

t

z

z

t

t

z

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

o

o

o

o

o

o

o

o

;

(

)

(

)



=



+

+

+

+

=





z

t

t

z

z

t

t

z

z

t

t

z

z

t

t

z

o

o

o

o

o

o

o

o

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

.

Twierdzenie 75.

Elementem odwrotnym w sensie działania mno

ż

enia do elementu





0

0

0

0

z

t

t

z

jest

+

+

+

+

2

2

2

2

2

2

2

2

t

z

z

t

z

t

t

z

t

t

z

z

.

Dowód.

=

+

+

+

+



2

2

2

2

2

2

2

2

t

z

z

t

z

t

t

z

t

t

z

z

z

t

t

z

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

t

z

z

t

z

t

t

z

t

z

t

z

t

z

t

z

zt

zt

t

z

t

t

z

z



=

1

0

0

1

.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

41

Twierdzenie 76.

[8]

Działanie mno

ż

enia nie jest przemienne w zbiorze

)

(

2

C

M

.

Dowód.

Niech

)

(

,

2

C

M

u

v

v

u

z

t

t

z





.

=





u

v

v

u

z

t

t

z

(

)



+

+

=

v

t

zu

u

t

zv

u

t

zv

v

t

zu

=



+

+

z

u

t

v

t

u

z

v

z

v

ut

t

v

uz

(

)





=



+

=

z

t

t

z

u

v

v

u

t

v

uz

ut

z

v

z

v

ut

t

v

uz

.

Wniosek 77.

Zbiór

)

(

2

C

M

z mno

ż

eniem jest grup

ą

nieprzemienn

ą

.

Twierdzenie 78.

[8]

Działanie mno

ż

enia jest rozdzielne wzgl

ę

dem dodawania w zbiorze

)

(

2

C

M

.

Dowód.

We

ź

my

( )

C

M

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

2

,

,







.

(

)

=





+

+

+

+

=





+



p

r

r

p

u

z

v

t

v

t

u

z

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

=



+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

p

u

z

r

v

t

r

u

z

p

v

t

p

v

t

r

u

z

r

v

t

p

u

z

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

42



+

+

+

+

+

+

=

p

u

p

z

r

v

r

t

r

u

r

z

p

v

p

t

p

v

p

t

ur

zr

r

v

r

t

up

zp

;

=





+





p

r

r

p

u

v

v

u

p

r

r

p

z

t

t

z

=



+

+

+



+

+

=

p

u

r

v

r

u

p

v

p

v

ur

r

v

up

p

z

r

t

r

z

p

t

p

t

zr

r

t

zp

=



+

+

+

+

+

+

=

p

u

r

v

p

z

r

t

r

u

p

v

r

z

p

t

p

v

ur

p

t

zr

r

v

up

r

t

zp



+

+

+

+

+

+

=

p

u

p

z

r

v

r

t

r

u

r

z

p

v

p

t

p

v

p

t

ur

zr

r

v

r

t

up

zp

.

Z powy

ż

szego wynika natychmiast,

ż

e





+





=





+



p

r

r

p

u

v

v

u

p

r

r

p

z

t

t

z

p

r

r

p

u

v

v

u

z

t

t

z

.

Wniosek 79.

Układ





+

1

0

0

1

,

0

0

0

0

,

,

),

(

2

o

C

M

jest ciałem nieprzemiennym.

§ 3.

Definicja macierzy kwaternionu

Niech

(

)

H

t

z

q

=

,

,

)

(

2

C

M

z

t

t

z



. Okre

ś

lmy odwzorowanie

(

X

)

)

(

:

2

C

M

H

f

,



=

z

t

t

z

q

f

)

(

.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

43

Definicja 16.

[8]

Wyra

ż

enie postaci

)

(

2

C

M

z

t

t

z

b

ę

dziemy nazywa

ć

macierz

ą

kwaternionu

(

)

H

t

z

q

=

,

.

Definicja 17.

[8]

Ciało H kwaternionów i ciało macierzy kwaternionów

)

(

2

C

M

s

ą

izomorficzne. Izomorfizmem jest odwzorowanie (

X

).

Dowód.

Niech

H

v

u

q

t

z

q

=

=

)

,

(

),

,

(

2

1

.

(

)

(

)

(

)

=

+

+

=

+

=

+

)

,

(

)

,

(

)

,

(

2

1

v

t

u

z

f

v

u

t

z

f

q

q

f

(

)

=



+

+

+

+

u

z

v

t

v

t

u

z

(

)

(

)

( )

( )

2

1

)

,

(

)

,

(

q

f

q

f

v

u

f

t

z

f

u

v

v

u

z

t

t

z

+

=

+

=



+



=

;

(

)

(

)

(

)

=



+

+

=

+

=

v

t

zu

u

t

zv

u

t

zv

v

t

zu

u

t

zv

v

t

zu

f

q

q

f

,

2

1

( ) ( )

2

1

q

f

q

f

u

v

v

u

z

t

t

z

u

z

v

t

u

t

v

z

u

t

zv

v

t

zu

=





=



+

+

=

;

( )

(

)



=

=

1

0

0

1

)

0

,

1

(

1

f

f

;

( )

(

)



=

=

0

0

0

0

)

0

,

0

(

0

f

f

.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Rozdział 1 Socjologia pracy jako nauka, Socjologia ISNS III, Socjologia pracy
Ekonomia rozdzial III
06 Rozdzial III Nieznany
do druku ROZDZIAŁ III, cykl VII artererapia, Karolina Sierka (praca dyplomowa; terapia pedagogiczna
rozdział iii UW4OMBLJDQ6GSANI4JSMLJPTVCL7KCCPCJ2S2HY
ROZDZIAŁ III
Rozdział III
Rozdział III
ROZDZIAŁ III
Rozdział III
Rozdział III Źródła prawa
Rozdział III Zasady ustrojowe prokuratury
Rozdział III KD

więcej podobnych podstron