第二学期第二十七次课第十二章 张量积与外代数
§1 多重线性映射
12.1.1线性空间的一组基的对偶基的定义定义12.1 对偶空间设v是k上n维线性空间,是v的一组基,则线性函数被在此组基下的映射法则决定,即已给定。现设内全体线性函数组成的集合为,则在内定义加法与数乘如下:

则关于上述加法、数乘组成上的线性空间,称为的对偶空间,记作?.
定义12.2 对偶基假设同定义12.1,定义内个线性函数

(由前面的知识,不难知知存在且是唯一的),则构成的一组基,称这组基为内则组基的对偶基。(事实上,我们很容易说明线性无关,再均可被线性表出。)
12.1.2 线性空间的多线性函数、多线性映射的定义(双线性函数的推广)
名词 笛卡尔乘积设是个非空集合,定义一个新集合如下:

这个新的集合称为集合的笛卡尔乘积。
定义12.3 多线性函数、多线性映射设是域上的线性空间,由设是从笛卡尔乘积到的一个集合间的映射,满足如下条件:,有

即映射对每个变元来说都是线性的,则称是从到的一个多线性映射。
当时,也称是双线性映射。
如果,则称为定义在集合上的多重线性函数。
当时,也称是定义在上的双线性函数。
§2线性空间的张量积
12.2.1 域上的二线性空间的张量积的定义(归纳地有多个张量积的定义)
定义12.4 设是域上的线性空间。,如果对任意双线性映射(U为域上的任意线性空间),都有唯一的线性映射时的下图表交换:


亦即,则称为的张量积,简记为,或更多的时候记作。
定理 域上的二线性空间的张量积存在,并且在同构意义下是唯一的证明 取得一组基,的一组基,取个文字,令为生成的线性空间,即=(线性的定义上的加法和数乘)。
令即,易验证是双线性映射。
对于任一双线性映射由

得:则对于任一(设),有

所以,,即上图可交换,的唯一性来源于图的可交换性,这就证明了是张量积。
下面说明张量积的唯一性。设是的张量积,则由张量积的定义

由上图不难得出:,同理,所以。
以后我们以

记和的张量积,简记为。