Forme sigma-sesquilinéaire

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chombier
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forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 02 Déc 2017, 19:03

Bonjour à tous,
j'ai une questions sur l'algèbre bilinéaire. Je commence par une définition ou deux et j'en viens à ma question :

Ma source : http://amatheux.free.fr/IMG/pdf/formes_ ... eaires.pdf

Définitions :
Soit K un corps commutatif et un automorphisme de K (un morphisme de corps bijectif)
Soit E un K-espace vectoriel.
Une forme -semi-linéaire g est une application de E dans K telle que


Une application g de ExE dans K est -sesquilinéaire si :
est linéaire
est -semi-linéaire

autrement dit :
est linéaire
est -semi-linéaire

ou encore : f est linéaire par rapport à la première variable est -semi-linéaire par rapport à la seconde

Pour se ramener à des résultats d'algèbre linéaire déjà établis, la fonction est introduite :



Ainsi, est une forme linéaire; en revanche, est une application -semi-linéaire.

Cela n'empeche ni mon professeur, ni l'auteur du polycopié de parler du noyau de , du rang de , d'utiliser le théorème du rang sur des applications -semi-linéaire, ce que j'ai vraiment du mal à comprendre.

Y a-t-il un tour de passe-passe pour se ramener facilement de l'étude d'une application -semi-linéaire à celle d'une application linéaire ?
Modifié en dernier par chombier le 02 Déc 2017, 20:28, modifié 1 fois.



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Ben314
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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par Ben314 » 02 Déc 2017, 20:19

Salut,
chombier a écrit: est -semi-linéaire
. . .
Ainsi, est une forme linéaire; en revanche, est une application -semi-linéaire.
Déjà, il faudrait que tu soit clair sur ta définition : c'est linéaire en x ou en y ton truc (en général, on prend plutôt linéaire par rapport à la première variable).

Sinon, si est -semi-linéaire, que peut on dire de l'application ?
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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 02 Déc 2017, 20:28

f est bien linéaire par rapport à la première variable et -semi-linéaire par rapport à la seconde.
C'est ma définition de qui était erronée, voici la version corrigée (j'ai aussi corrigé le message initial) :




est une forme linéaire; en revanche, est une application -semi-linéaire.

Je réfléchis à ta question
Modifié en dernier par chombier le 02 Déc 2017, 20:42, modifié 2 fois.

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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 02 Déc 2017, 20:41

Ben314 a écrit:Si est -semi-linéaire, que peut on dire de l'application ?


est une forme linéaire sur :

En effet, c'est une application de E dans K et :






Conclusion : si est une forme -semi-linéaire, alors est une forme linéaire.

Mais ce que j'avais au départ, , c'était une application sigma-semi-inéaire. Je ne suis pas sur que ce soit aussi simple...

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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 03 Déc 2017, 13:57

galère hein ?
Je ne trouve aucune référence là dessus. A part le cours que j'ai cité, tous les bouquins et cours que je trouve se situent immédiatement dans K=C avec l'automorphisme de conjugaison.

Si est une application -semi-linéaire de E dans F, deux K-espaces vectoriel, avec automorphisme de K.

On pose simplement
On prouve que c'est un sous espace vectoriel de E.
On retrouve que est injective ssi

Le problème, c'est de parler de la matrice de , du rang de , et d'appliquer le théorème du rang à

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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par Ben314 » 03 Déc 2017, 15:04

Concernant ton , c'est le même topo :
Si on note le dual "usuel" c.à.d. l'e.v. des applications linéaires de E dans et l'e.v. (c'est bien un e.v.) des applications -semi-linéaire de E dans alors est -semi-linéaire et surtout bijective.

Donc ton application -semi-linéaire de E dans , tu la "confond" avec qui elle est linéaire de E dans ce qui te permet d'utiliser les théorèmes usuels d'algèbre linéaire (noyau, rang, etc...)
La seule "mini" différence, c'est en ce qui concerne l'image de , qui est évidement plutôt à voir dans que dans , mais, modulo l'application , ces deux espaces sont en fait "les mêmes".
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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 03 Déc 2017, 16:19

Merci Ben. J'aime beaucoup l'introduction de .

En revanche, il y a une petite confusion : est une application -semi-linéaire de dans .

Je ne peux donc la composer qu'avec .

Du coup j'ai un peu de mal à suivre, mais j'ai l'impression que dans ce cas, on pourrais directement considérer définie par .

est linéaire à valeurs dans .

On peut donc parler du noyau de , le relier à son injectivité et, en dimension finie, de son rang, appliquer le théorème du rang, etc.

Cela va un peu à l'encontre du dogme que s'était fixé notre prof, il a fait exprès que soit à valeur dans pour "rester" dans le monde de l'algèbre linéaire (pour éviter de parler de ).

Je vais cependant regarder ta fonction dans le cas général où on a une application -semi-linéaire de E dans F.

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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 03 Déc 2017, 18:49

J'ai trouvé une autre piste dans le Arnaudiès-Fraysse.

Soit un morphisme de corps sur K.

Si est un K-espace vectoriel, on peut considérer .
La différence entre et étant sur le produit externe :


est un K-espace vectoriel. Il admet les mêmes sous-espaces vectoriels que E, les mêmes familles libres, les mêmes familles génératrices, et les mêmes bases.

Ainsi, une application -semi-linéaire de E dans F est une application linéaire de dans .

Si est -semi-linéaire, en considérant ,



f est linéaire de dans

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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par Ben314 » 03 Déc 2017, 19:05

1) Je me suis effectivement gourré de sens concernant la composition de et de .
2) C'est effectivement plus simple de faire comme le préconise le Arnaudiès-Fraysse, à savoir de modifier modifier la source E plutôt que le but E* (ou E#) (mais à mon sens, ça ne change pas grand chose au principe)
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Re: forme sigma-sesquilinéaire

par chombier » 10 Oct 2020, 09:27

Bonjour,
Je reviens sur cette histoir d'anti-linéarité qui me travaille encore.

Le résultat principal de ce post est le suivant :  

est l'ensemble des applications -antilinéaires de dans
et est le k-espace vectoriel conjugué de relativement à l'automorphisme de corps

Les applications -antilinéaire sont donc des applications linéaires particulières. Ainsi, tous les théorèmes valables sur les applications linéaires restent vrais, d'autant que les espaces  vectoriels et leurs conjugués et  sont très ressemblants : mêmes familles libres, mêmes familles génératrices, mêmes bases, etc.

--- Rappels et notations ---

Je commence par rappeller quelques notions probablement connues de presque tous, mais qui permettent de mettre à plat les prérequis et les notations que j'utilise :

Soit un corps commutatif, un automorphisme de k (un morphisme de corps bijectif) et et deux -espaces vectoriels.
On rappelle que est un -espace vectoriel.

Soit . On dit que f est additive si
On dit que est une applicattion -linéaire si elle est additive et si
On dit que est une application -antilinéaire si elle est additive et si
On note l'ensemble des applications -linéaires. C'est un sous-espace vectoriel de
On note l'ensemble des applications -antilinéaires.

-- Espace conjugué --
est un -espace vectoriel
On considère le triplet où si et ,
Afin de ne pas confondre les deux structures, on notera cette nouvelle structure et la structure originale.
Ainsi,

Exemple : est un -espace vectoriel définie par . Ce n'est pas un corps en général.

Proposition : Soit une application -antilinéaire de dans .
Alors la fonction est linéaire.
Corollaire : L’ensemble des applications  -antilinéaire de dans est

Corollaire : est un -espace vectoriel.

-- Espace dual --
On note l'ensemble des forme -linéaires sur .
On note l'ensemble des forme -antilinéaires sur .


-- Application sesquilinéaire --
Définition : Soit une application.
On dit que f est -sesquilinéaire si
est -antilinéaire
est -linéaire

On considère (enfin) la fonction définie par :



, est linéaire :

est -antilinéaire



On peut donc appliquer, entre autres, le théorème du rang à

Merci beaucoup, beaucoup de m'avoir lu.
Toutes les remarques, critiques, suggestions, ajouts sont les bienvenus !
Quand à moi je vais pouvoir continuer à explorer le monde magique de l'algèbre biilinéaire.

 

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