ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ผู้ใช้:Keeplearn/กระบะทราย2ExteriorAlgebra"

เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
Keeplearn (คุย | ส่วนร่วม)
Keeplearn (คุย | ส่วนร่วม)
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 4:
ในทาง[[คณิตศาสตร์]] '''ผลลัพธ์ภายนอก''' หรือ '''ผลลัพธ์เวดจ์''' ของเวกเตอร์ คือโครงสร้างหนึ่งทางพีชคณิตที่เราใช้ใน[[เรขาคณิตแบบยูคลิด]]เพื่อที่จะศึกษา[[พื้นที่]], [[ปริมาตร]], และปริมาณอื่นๆ ที่มีมิติสูงกว่า ผลลัพธ์ภายนอกของสองเวกเตอร์ ''u'' และ ''v'' เขียนแทนด้วย ''u''&nbsp;∧&nbsp;''v'' เรียกว่า [[ไบเวกเตอร์]] และอยู่ในปริภูมิหนึ่งที่เราเรียกว่า''กำลังสองภายนอก'' (เอกซทีเรียร์สแควร์) ซึ่งเป็น[[ปริภูมิเวกเตอร์]]ทางเรขาคณิตที่แตกต่างจากปริภูมิตั้งต้นของเวกเตอร์ เราตีความ[[ขนาด]]<ref>Strictly speaking, the magnitude depends on some additional structure, namely that the vectors be in a [[Euclidean space]]. We do not generally assume that this structure is available, except where it is helpful to develop intuition on the subject.</ref> ของ ''u''&nbsp;∧&nbsp;''v'' ของผลลัพธ์เป็นพื้นที่ของสี่เหลี่ยมด้านขนานที่มีด้านเป็น ''u'' และ ''v'' ซึ่งเราคำนวณได้โดยการใช้[[ผลลัพธ์ครอสส์]]ของสองเวกเตอร์ในสามมิติ ผลลัพธ์ภายนอกมี[[สมบัติต่อต้านการสลับที่]]เหมือนกับผลลัพธ์ครอสส์ ซึ่งหมายความว่า {{nowrap|1=''u'' ∧ ''v'' = −(''v'' ∧ ''u'')}} สำหรับทุกเวกเตอร์ ''u'' และ ''v'' วิธีหนึ่งที่จะจินตนาการถึงไบเวกเตอร์คือกลุ่มของ[[สี่เหลี่ยมด้านขนาน]]ซึ่งทั้งหมดอยู่ในระนาบเดียวกัน มีพื้นที่เหมือนกัน และมี[[ทิศทาง]]ของขอบเขตเหมือนกัน โดยที่อาจมีทิศทางตามเข็ม หรือ ทวนเข็มก็ได้
 
เมื่อเราพิจารณาผลลัพธ์ภายนอกในลักษณะนี้ เราจะเรียกผลลัพธ์ภายนอกของสองเวกเตอร์ว่า [[2-มีดเบลด]] และเราจะนิยามรูปแบบทั่วไปของผลลัพธ์ภายนอกของ ''k'' เวกเตอร์และเรียกมันว่า ''k''-มีดเบลด ซึ่งอยู่ในปริภูมิเรขาคณิตที่เราเรียกว่าปริภูมิภายนอกอันดับที่ ''k'' ขนาดของผลลัพธ์ ''k''-มีดเบลดคือปริมาณของ[[รูปทรงขนาน]]มิติที่ ''k'' ที่มีด้านขอบเป็นเวกเตอร์ตั้งต้น ซึ่งเหมือนกันกับขนาดของ[[ผลคูณเชิงสเกลาร์ของสามเวกเตอร์]]ในสามมิติที่ให้ปริมาตรของรูปทรงขนานที่เป็นส่วนขยายของเวกเตอร์เหล่านั้น
 
The '''exterior algebraพีชคณิตภายนอก''', orหรือ '''Grassmann algebraพีชคณิตของกรัสส์แมน''' after ตั้งชื่อตาม[[Hermannแฮร์มันน์ Grassmannกรัสส์มันน์]],<ref>{{harvcoltxt|Grassmann|1844}} introduced these as ''extended'' algebras (cf. {{harvnb|Clifford|1878}}). He used the word ''äußereäußere'' (literally translated as ''outer'', or ''exterior'') only to indicate the ''produkt'' he defined, which is nowadays conventionally called ''exterior product'', probably to distinguish it from the ''[[outer product]]'' as defined in modern [[linear algebra]].</ref> isเป็นระบบพีชคณิตที่ผลลัพธ์ของมันคือผลลัพธ์ภายนอกปริภูมิตั้งต้น the algebraicพีชคณิตภายนอกให้สภาพแวดล้อมเพื่อตอบคำถามทางเรขาคณิต system whoseตัวอย่างเช่น productเบลดมีความหมายทางเรขาคณิตที่ชัดเจน isเราสามารถจัดการกับวัตถุในพีชคณิตภายนอกตามชุดของกฎที่ชัดเจน the exterior product. The exterior algebra provides an algebraic setting in which to answer geometric questions. For instance, whereas blades have a concrete geometrical interpretation, objects in the exterior algebra can be manipulated according to a set of unambiguous rules. The exterior algebra contains objects that are not justพีชคณิตภายนอกประกอบด้วย ''k''-blades, but sums ofเบลด และผลรวมของ''k''-blades; such a sum is called a เบลดที่เราเรียกว่า[[p-vector|''k''-vectorเวกเตอร์]].<ref>The term ''k-vector'' is not equivalent to and should not be confused with similar terms such as ''[[4-vector]]'', which in a different context could mean a 4-dimensional vector. A minority of authors use the term ''k''-multivector instead of ''k''-vector, which avoids this confusion.</ref> The เราเรียก''k''-blades,เบลดว่าสมาชิกมูลฐานของพีชคณิตภายนอกเพราะพวกมันเป็นผลลัพธ์มูลฐานของเวกเตอร์ because they are simple products of vectors, are called the simple elements of the algebra. The เรานิยาม''rank'' of any ของ''k''-vectorเวกเตอร์ใดๆ isว่าเป็นจำนวนที่เล็กที่สุดของสมาชิกมูลฐานที่ประกอบขึ้นเป็นผลรวม defined toเราได้ขยายผลลัพธ์ภายนอกออกไปเพื่อให้ได้พีชคณิตภายนอกที่สมบูรณ์แบบเพื่อว่าเราสามารถคูณสมาชิกใดๆของมันสองตัวได้อย่างมีเหตุมีผล be the smallest number of simple elements of which it is a sum. The exterior product extends to the full exterior algebra, so that it makes sense to multiply any two elements of the algebra. Equipped with this product, the exterior algebra is anด้วยการเพิ่มผลลัพธ์นี้ให้กับพีชคณิตภายนอก ทำให้พีชคณิตภายนอกเป็น[[associative algebraพีชคณิตการเปลี่ยนหมู่]], which(associative meansalgebra) thatซึ่งหมายความว่า {{nowrap|1=α ∧ (β ∧ γ) = (α ∧ β) ∧ γ}} for any elementsสำหรับสมาชิกใดๆ α, β, γ. The ''k''-vectors have degree เวกเตอร์มีอันดับที่''k'', meaning that they are sums of products of หมายถึงพวกมันเป็นผลรวมของผลคูณของเวกเตอร์''k''ตัว vectors. เมื่อนำสมาชิกที่มีอันดับต่างกันมาคูณกัน When elements of different degrees are multiplied, the degrees add like multiplication ofเราจะเอาอันดับของมันมาบวกกันเหมือนการคูณของพหุคูณ (polynomials.) This means that the exterior algebra is a สิ่งนี้หมายความว่าพีชคณิตภายนอกเป็น[[พีชคณิตการจัด]] (graded algebra]].)
 
In a precise sense, given by what is known as a [[universal property|universal construction]], the exterior algebra is the ''largest'' algebra that supports an alternating product on vectors, and can be easily defined in terms of other known objects such as [[tensor]]s. The definition of the exterior algebra makes sense for spaces not just of geometric vectors, but of other vector-like objects such as [[vector field]]s or [[function (mathematics)|functions]]. In full generality, the exterior algebra can be defined for [[module (mathematics)|modules]] over a [[commutative ring]], and for other structures of interest in [[abstract algebra]]. It is one of these more general constructions where the exterior algebra finds one of its most important applications, where it appears as the algebra of [[differential forms]] that is fundamental in areas that use [[differential geometry]]. Differential forms are mathematical objects that represent [[infinitesimal]] areas of infinitesimal parallelograms (and higher-dimensional bodies), and so can be [[integral|integrated]] over surfaces and higher dimensional [[manifold]]s in a way that generalizes the [[line integral]]s from calculus. The exterior algebra also has many algebraic properties that make it a convenient tool in algebra itself. The association of the exterior algebra to a vector space is a type of [[functor]] on vector spaces, which means that it is compatible in a certain way with linear transformations of vector spaces. The exterior algebra is one example of a [[bialgebra]], meaning that its [[dual space]] also possesses a product, and this dual product is compatible with the exterior product. This dual algebra is precisely the algebra of [[alternating multilinear form]]s on&nbsp;''V'', and the pairing between the exterior algebra and its dual is given by the [[interior product]].