对偶空间与对偶性
线性映射的转置
每个线性映射 T : V -> W 都诱导出一个在对偶之间反向运行的映射,称为它的转置(或对偶映射)T* : W* -> V*。其配方是前复合:给定 W 上的泛函 g,你先作用 T 再作用 g,便得到 V 上的一个泛函。用符号写,T*(g) = g 与 T 的复合,故 (T*g)(v) = g(T v)。
仔细看箭头方向:T 走 V -> W,而 T* 走 W* -> V*。取对偶会翻转箭头。这不是记账上的怪癖,而正是“测量输出”的含义。若 g 测量 W 中之物,则 g-接-T 测量 V 中之物,即“先作用 T,再测量”。
当你把一切都写在对偶基下时,T* 的矩阵恰是 T 的矩阵 A 的转置 A^T。于是“把矩阵沿对角线翻折”这一不起眼的操作,被揭示为一种不依赖坐标、不依赖基的构造。转置一直都是个真正的映射;翻折后的矩阵不过是它的影子。
转置与复合及恒等配合良好:(S T)* = T* S*(注意次序颠倒),且恒等映射的转置仍是恒等。这些函子性法则让你能一次性对整张映射图取对偶,四子空间对偶与各秩相等便由此落地。
(T* g)(v) = g(T v) ; matrix of T* in dual bases = A^T
转置把泛函与 T 前复合;在对偶基下这就是矩阵转置。
留意次序颠倒:(S T)* = T* S*。把映射写在对偶坐标下再转置矩阵,所得与抽象地转置映射一致——这种相容性恰是 A^T 成为矩阵转置“正确”定义的原因。
又称
另见