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格拉斯曼流形


格拉斯曼流形 Gr(n,k)k 维子空间在一个 n向量空间中的集合。例如,线的集合 Gr(n+1,1)射影空间。实格拉斯曼流形(以及复格拉斯曼流形)是流形的例子。例如,子空间 <(1,0,0,0,0),(0,1,0,0,0)> subset R^5 有一个邻域 U subset Gr(5,2)。子空间 W=<w_1,w_2>U 中,如果 w_1=(w_(11),w_(12),w_(13),w_(14),w_(15))w_2=(w_(21),w_(22),w_(23),w_(24),w_(25)) 并且 w_(11)w_(22)-w_(12)w_(21)!=0。那么对于任何 W in U,向量 w_1w_2 是唯一确定的,通过要求 w_(11)=1=w_(22)w_(12)=0=w_(21)。其他六个条目为 U 提供坐标。

一般来说,格拉斯曼流形可以在一个点 V subset R^n 以类似的方式给出坐标。令 Uk 维子空间的开集,这些子空间投影V 上。首先选择一个 标准正交基 b_1,...,b_n 对于 R^n,使得 b_1,...,b_k 张成 V。使用这个基,可以取任意 k 个向量并构成一个 k×n 矩阵。对 W 的基执行此操作,另一个 k 维子空间在 U 中,得到一个 k×n 矩阵,它在行的线性组合下是良好定义的。最后一步是进行行简化,使得前 k×k 块是单位矩阵。然后,最后 k×(n-k) 块由 W 唯一确定。此块中的条目给出了开集 U 的坐标。

如果 e_1,...,e_nV 的标准基, ^ ^(r)V 的基由 (n; m) 个向量 e_(i_1) ^ ... ^ e_(i_m) 给出,1<=i_1<...<i_m<=n。如果 v_1,...,v_m 是维度为 m 的子空间 W 的基,V 的子空间 W 对应于 (x_1,...,x_((n; m))) 中的一个点 P_(K^((n; m)-1)),其坐标是 v_1 ^ ... ^ v_m 关于  ^ ^(r)V 的上述基的分量。这些坐标是所谓的 格拉斯曼坐标 W

W 的不同选择产生不同的 m 元组坐标,它与原始的 m 元组相差一个非零乘法常数,因此它对应于相同的点。

格拉斯曼流形也是一个齐次空间。一个子空间由它的基向量确定。置换基向量的群是 Gl(n)。固定 <e_1,...e_k> 的矩阵是一个对角分块矩阵,左上角是一个 k×k 非奇异矩阵,右下角是一个 n-k×n-k 可逆矩阵。GL(n) 在格拉斯曼流形 G(n,k) 上传递作用。令 P subset GL(n)span(e_1,...,e_k) in G(n,k) 的稳定子(或迷向子)。那么 PGL(n) 的子群,由矩阵 A=[a_(i,j)] 组成,使得对于所有 i, j 满足 i>kj<k+1,有 a_(i,j)=0G(n,k)GL(n)/P 同构。

格拉斯曼流形的切空间k×(n-k) 矩阵给出,即从 V商向量空间 R^n/V 的线性映射。

元素 x_1,...,x_((n; m))m 阶子式,对于 m×n 矩阵,其第 i 行包含 v_i 关于基 e_1,...,e_n 的分量。它对应于一个线性变换 T:K^m->K^n,其值域是 W。一般来说,这种线性变换的值域的维度为 m 当且仅当对应的 m×n 矩阵的秩为 m

UP_(K^(mn-1)) 的子集,由矩阵 (x_(ij))_(i=1,...,m,j=1,...,n) 的所有 m+1 阶子式(可以看作 mn 个坐标的序列)等于零,并且一个 m 阶子式非零的条件定义。格拉斯曼流形 G(n,m,K) 可以看作是从 U->P_(K^((n; m)-1)) 的映射的像,该映射将 U 的每个矩阵映射到其 m 阶子式的序列。

它是一个代数射影代数簇,由称为普吕克方程的方程定义。它是一个维度为 m(n-m) 的非奇异


参见

格拉斯曼流形, 不可分解的, 流形, 普吕克嵌入, 普吕克方程, 舒伯特簇,

此条目部分内容由 Todd Rowland 贡献

此条目部分内容由 Margherita Barile 贡献

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参考文献

Fulton, W. Schubert Varieties and Degeneracy Loci. New York: Springer-Verlag, 1998.Harris, J. "Grassmannians and Related Varieties." Lecture 6 in Algebraic Geometry: A First Course. New York: Springer-Verlag, pp. 63-71, 1992.Kleiman, S. and Laksov, D. "Schubert Calculus." Amer. Math. Monthly 79, 1061-1082, 1972.Shafarevich, I. R. Basic Algebraic Geometry, Vol. 1, 2nd ed. Berlin: Springer-Verlag, pp. 42-44, 1994.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

格拉斯曼流形

引用为

Barile, Margherita; Rowland, Todd; 和 Weisstein, Eric W. "格拉斯曼流形。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Grassmannian.html

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