表示論
特徵標
特徵標是把整個表示壓縮成群上單一函數的巧妙手法,做法是取每個矩陣的跡。它看似把幾乎一切都丟掉了——一個矩陣縮成一個數——然而奇蹟般地,在複數上特徵標記住了整個表示(直到同構)。它是表示的指紋。
給定 G 的有限維表示 (V, rho),其特徵標是函數 chi: G -> k,定義為 chi(g) = trace(rho(g))。兩點立見:chi(e) 等於 V 的維數;又因跡在共軛下不變,chi 是類函數——chi(hgh^{-1}) = chi(g),故只依賴於共軛類。等價的表示有相等的特徵標,因為跡是相似不變量。
在 C 上特徵標威力驚人:兩個複表示同構當且僅當它們有相同的特徵標;一個表示不可約當且僅當其特徵標與自身的內積等於 1;且不可約特徵標構成類函數空間的一組標準正交基。於是特徵標把關於表示的難題化為有限維內積空間上的線性代數。
對 S_3 的二維標準表示,特徵標在恆等元上取值 2,在每個對換上取值 0,在每個三輪換上取值 -1。計算內積得 (1/6)(1*4 + 3*0 + 2*1) = 1,確認其不可約。
特徵標由其在共軛類代表元上的取值決定。
又稱
另見