多重线性代数与张量代数

分次代数

分次代数是按『次数』分层归类的代数,其构造使乘法在记账意义上尊重各层——把一个 p 次的东西乘以一个 q 次的东西,你总落在 p + q 次。按总次数分次的多项式是日常的例子:二次乘三次总是五次。

形式地说,R 上的 N-分次代数 A 是带直和分解 A = ⊕_{d≥0} A_d 的 R-代数,各 A_d 为 R-子模(d 次齐次分量),满足 1 ∈ A_0 且对一切 p, q 有 A_p · A_q ⊆ A_{p+q}。单个 A_d 中的元素称为 d 次齐次元。可以按 Z、按阿贝尔群、或——对超代数——按 Z/2Z 分次;在每种情形中,乘法下次数的可加性都是定义性公理。

分次是本学科核心构造背后的组织原则:张量代数 T(V)、外代数 Λ(V) 与对称代数 S(V) 都按张量次数分次,多项式环 R[x_1, ..., x_n] 按总次数分次。分次还驱动希尔伯特级数、射影几何(齐次坐标环),以及分次交换代数的符号律——对次数为 p、q 的齐次元 a、b 有 ab = (−1)^{pq} ba。

R[x, y] 按总次数分次:A_0 = R(常数),A_1 = span{x, y},A_2 = span{x^2, xy, y^2},dim A_d = d + 1。一个 1 次元与一个 2 次元之积 x·y^2 落在 3 次,正如分次所要求。

多项式环是典型的分次代数;次数在乘法下相加。

分次理想(齐次理想)是由齐次元生成的理想;对这种理想取商会继承分次,这正是为何 Λ(V) 与 S(V)——T(V) 对齐次理想的商——本身是分次的。对非齐次理想取商一般会破坏分次。