双线性形式
映射形式
设V是域F上的(n+1)维向量空间,如果函数σ:V×V→F,满足条件:
基本介绍
设H是Hilbert空间,是自伴算子,令
则满足
(i) ;
(ii) ;
(iii)。
(i)和(ii)实际是说,关于第一个变元x是线性的,从(iii)知关于第二个变元y是共轭线性的,即
我们可以利用上述性质给出一个更一般的概念。
定义1设H是Hilbert空间,如果二元映射满足:
(i)
(ii) ,
则称为H上的双线性形式。
如果条件(ii)代以更强的:
(iii) ,则称为H上共轭的双线性形式。
如果一个双线性形式满足:
(iv) 存在M≥o,使则称为有界双线性形式。
若双线性形式满足:
(v)对任意,则称为自伴双线性形式。
如果共轭双线性形式满足:
(vi)对所有的,则称为正定的双线性形式。
注: 双线性形式关于后一个变量实际上是共轭线性的,故而有的书上又称双线性形式为一次半线性形式。
条件(vi)实际上只是半正定性,因为并不能推出,有时候我们仿照内积的记号,记双线性形式为。
根据定义,对有界算子是有界的双线性形式,如果T还是自伴算子或正算子,则还是自伴或正定的。
相关定理
除了Hilbert空间上的有界线性算子诱导的双线性形式之外,还有没有其他的双线性形式?下面我们就来讨论这个问题。
定理1
如果是H上的有界双线性形式,则存在唯一的有界算子T,使
推论
如果是H上的有界共轭(正定)双线性形式,则存在唯一的自伴(正)算子T,使
定义4 Hilbert空间H上的实函数如果满足:
(i)
(ii)
(iii) 存在M≥o,使,则称为H上的有界实二次形式。
由此可见,对有界的共轭双线性形式,是H上的有界实二次形式,那么H上的任一有界实二次形式是否都是由某个共轭双线性形式诱导的呢?下面的定理回答了这个问题。
定理2
设是Hilbert空间H上的有界实二次形式,则存在唯一的有界共轭双线性形式,使
推论
如果是H上有界实二次形式,则存在有界自伴算子T,使。
定理3
如果是H上的正定双线性形式,则有
特别地,如果T是正算子,则有
上式称为广义Schwarz不等式。
参考资料
最新修订时间:2023-01-08 10:19
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概述
基本介绍
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