ธง (พีชคณิตเชิงเส้น)
ในทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพีชคณิตเชิงเส้น ธง ( flag)คือลำดับ ที่เพิ่มขึ้น ของปริภูมิย่อยของปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัดVในที่นี้ "เพิ่มขึ้น" หมายความว่าแต่ละลำดับย่อยเป็นปริภูมิย่อยแท้ของลำดับย่อยถัดไป (ดูการกรอง )
คำว่าflagมาจากตัวอย่างเฉพาะที่คล้ายกับธง : จุดศูนย์ เส้น และระนาบ สอดคล้องกับตะปู ไม้เท้า และผืนผ้า[ 1 ]
ถ้าเราเขียนว่า dim V = d แล้วเราจะได้ว่า
โดยที่nคือมิติของV (ซึ่งถือว่ามีค่าจำกัด) ดังนั้น เราต้องมีk ≤ nธงจะเรียกว่าธงสมบูรณ์ก็ต่อเมื่อd = iสำหรับทุกiมิฉะนั้นจะเรียกว่าธงไม่สมบูรณ์
สามารถสร้างธงบางส่วนได้จากธงที่สมบูรณ์โดยการลบส่วนย่อยบางส่วนออก ในทางกลับกัน ธงบางส่วนใดๆ ก็สามารถทำให้สมบูรณ์ได้ (ในหลายวิธี) โดยการแทรกส่วนย่อยที่เหมาะสมเข้าไป
ลายเซ็นของธงคือลำดับ ( d , ..., d )
ฐาน
กล่าวกันว่าฐานเรียงลำดับสำหรับV นั้น ปรับให้เข้ากับแฟล็กV ⊂ V ⊂ ... ⊂ V ถ้า เวกเตอร์ฐาน d ตัวแรก ก่อให้เกิดฐานสำหรับV สำหรับแต่ละ 0 ≤ i ≤ kการใช้เหตุผลมาตรฐานจากพีชคณิตเชิงเส้นสามารถแสดงให้เห็นว่าแฟล็กใดๆ ก็มีฐานที่ปรับให้เข้ากันได้
ฐานลำดับใดๆ ก็ตามจะทำให้เกิดธงที่สมบูรณ์ได้ โดยให้V เป็นปริภูมิที่เกิด จากเวกเตอร์ฐาน iตัวแรกตัวอย่างเช่นธงมาตรฐานในR nถูกสร้างขึ้นจากฐานมาตรฐาน(e, ...,e ) โดยที่eหมายถึงเวกเตอร์ที่มีเลข 1 ในiและเลข 0 ในตำแหน่งอื่นๆ กล่าวโดยเฉพาะเจาะจง ธงมาตรฐานคือลำดับของปริภูมิย่อย:
ฐานที่ปรับเปลี่ยนแล้วนั้นแทบจะไม่เป็นเอกลักษณ์เลย (ตัวอย่างค้านนั้นเล็กน้อยมาก) ดูรายละเอียดด้านล่าง
แฟล็กที่สมบูรณ์บนปริภูมิผลคูณภายในมีฐานออร์โทนอร์มอล ที่ไม่ซ้ำกันอย่างแท้จริง : มันมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวจนถึงการคูณเวกเตอร์แต่ละตัวด้วยหน่วย (สเกลาร์ที่มีความยาวหน่วย เช่น 1, −1, i ) ฐานดังกล่าวสามารถสร้างได้โดยใช้กระบวนการแกรม-ชมิดต์เอกลักษณ์เฉพาะตัวจนถึงหน่วยนั้นได้มาจากการอุปนัยโดยสังเกตว่าอยู่ในพื้นที่หนึ่งมิติ.
โดยนามธรรมมากขึ้น มันมี เอกลักษณ์เฉพาะตัวจนถึงการกระทำของทอรัสสูงสุด : ธงสอดคล้องกับกลุ่มโบเรลและผลคูณภายในสอดคล้องกับกลุ่มย่อยกระชับสูงสุด [ 2 ]
ตัวกันสั่น
กลุ่มย่อยรักษาเสถียรภาพของธงมาตรฐานคือกลุ่มของเมทริกซ์สามเหลี่ยมบนที่ผกผัน ได้
โดยทั่วไปแล้ว ตัวรักษาเสถียรภาพของแฟล็ก ( ตัวดำเนินการเชิงเส้น)บนVเช่นนั้นสำหรับทุกi ) ในแง่ของเมทริกซ์ คือพีชคณิตของ เมทริกซ์ สามเหลี่ยมบนแบบ บล็อก (โดยสัมพันธ์กับฐานที่ปรับให้เหมาะสม) โดยที่ขนาดของบล็อกคือ[ 3 ] : 7กลุ่มย่อยเสถียรของธงที่สมบูรณ์คือเซตของเมทริกซ์สามเหลี่ยมบนที่ผกผันได้เมื่อเทียบกับฐานใดๆ ที่ปรับให้เข้ากับธง กลุ่มย่อยของเมท ริกซ์ สามเหลี่ยมล่างเมื่อเทียบกับฐานดังกล่าวขึ้นอยู่กับฐานนั้น และด้วยเหตุนี้จึงไม่ สามารถ ระบุลักษณะเฉพาะได้โดยใช้เพียงธงเท่านั้น
กลุ่มย่อยรักษาเสถียรภาพของแฟลกที่สมบูรณ์ใดๆ คือกลุ่มย่อยบอเรล (ของกลุ่มเชิงเส้นทั่วไป ) และกลุ่มย่อยรักษาเสถียรภาพของแฟลกบางส่วนใดๆ คือกลุ่มย่อยพาราโบลิก
กลุ่มย่อยรักษาเสถียรภาพของธงจะกระทำการถ่ายทอดอย่างง่ายบนฐานที่ปรับให้เข้ากับธง ดังนั้นฐานเหล่านี้จึงไม่เป็นเอกลักษณ์ เว้นแต่ว่ากลุ่มรักษาเสถียรภาพจะเป็นกลุ่มย่อยที่ไม่มีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่พิเศษมาก: มันเกิดขึ้นเฉพาะกับปริมาณเวกเตอร์ที่มีมิติเป็น 0 หรือกับปริมาณเวกเตอร์เหนือมีมิติ 1 (โดยเฉพาะกรณีที่มีฐานเพียงฐานเดียว โดยไม่ขึ้นอยู่กับแฟล็กใดๆ)
รังซับสเปซ
ในปริภูมิอนันต์มิติVที่ใช้ในการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชันแนวคิดเรื่องธงจะขยายไปสู่กลุ่มของปริภูมิย่อย (snest)ซึ่งก็คือกลุ่มของปริภูมิย่อยของVที่มีลำดับสมบูรณ์สำหรับการรวมและยังปิดภายใต้การตัดกัน โดยพลการ และการแผ่ขยายเชิงเส้นแบบปิด ดูพีชคณิตกลุ่มย่อย (nest algebra )
อนาล็อกเชิงทฤษฎีเซต
จากมุมมองของฟิลด์ที่มีสมาชิกหนึ่งตัว เซตสามารถมองได้ว่าเป็นปริภูมิเวกเตอร์เหนือฟิลด์ที่มีสมาชิกหนึ่งตัว ซึ่งเป็นการกำหนดรูปแบบความคล้ายคลึงกันต่างๆ ระหว่างกลุ่มค็อกเซเตอร์และกลุ่มพีชคณิต
ภายใต้ความสัมพันธ์นี้ การเรียงลำดับบนเซตจะสอดคล้องกับแฟล็กสูงสุด: การเรียงลำดับเทียบเท่ากับการกรองสูงสุดของเซต ตัวอย่างเช่น การกรอง (แฟล็ก)สอดคล้องกับลำดับ.