多重線性代數與張量代數
交錯形式
交錯形式是一種多重線性的度量:只要它的兩個輸入相同,就自動返回零——好比一台體積計,對任何被壓扁、退化的盒子都讀出零。這條單一的『遇重複即坍縮為零』要求,編碼了行列式與有向體積的全部符號與定向行為。
設 V 是 R 上的模。若 k-重線性形式 f: V × ... × V -> R 滿足:當存在 i ≠ j 使 v_i = v_j 時 f(v_1, ..., v_k) = 0,則稱 f 為交錯的。由多重線性可推出反對稱性:交換任意兩個變數使取值乘以 −1,更一般地按 σ 置換各變數使取值乘以符號 sgn(σ)。在 2 可逆的體上,遇重複即為零與反對稱性兩條件等價;在特徵 2 中,遇重複為零的條件才是正確的、更強的那條。
V 上的交錯 k-形式恰是 Λ^k(V) 上的線性泛函:它們的空間是 Λ^k(V)*,當 dim V = n 時維數為 C(n, k)。n 維空間上唯一的(至多差一純量)交錯 n-形式,規範化為把固定基送到 1,就是行列式。交錯形式是幾何中微分形式在線性代數裡的影子。
在 R^2 上,f((a, b), (c, d)) = ad − bc 是交錯 2-形式:f(v, v) = 0,且 f(w, v) = −f(v, w)。它是唯一把 (e_1, e_2) 送到 1 的交錯 2-形式——即行列式。
2 × 2 行列式是最基本的非平凡交錯形式。
又稱
另見