RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Чебышевский сборник // Архив

Чебышевский сб., 2022, том 23, выпуск 2, страницы 42–55 (Mi cheb1176)

Линейные многообразия проекторов

А. М. Ветошкин

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Мытищинский филиал) (г. Королёв)

Аннотация: В работе показано, что линейное многообразие матриц вида: $Q=Q_0+\sum a_{i}P_{i}$, может состоять из одних проекторов. Оказывается, для этого необходимо и достаточно, чтобы $P_{i}=Q_{i}-Q_{0}$ и все матрицы $Q_{i}$ были проекторами, причем: $(Q_{i}-Q_{j})^{2}=0$ для любой пары $i$ и $j$. Установлено, что все проекторы, составляющие это линейное многообразие, имеют один ранг и любая пара $A,B$ этих проекторов удовлетворяет $(A-B)^2=0$.
Найдены несколько условий, эквивалентных тому, что два проектора $A,B$ удовлетворяют $(A-B)^2=0$, одно из них в терминах подпространств, определяющих эти проекторы.
Пусть $n$ порядок проекторов $Q_{i}$, $r$ — их ранг, тогда показано, что максимальное число линейно независимых матриц $P_{i}=Q_{i}-Q_{0}$ таких, что выполняются условия $(Q_{i}-Q_{j})^{2}=0$, равно $r(n-r)$. Поэтому, любой проектор ранга $r$ можно представить в виде суммы ортопроектора $Q_{0}$ и линейной комбинации не более, чем $r(n-r)$ проекторов $Q_{i}$, так, что выполняется $(Q_{i}-Q_{j})^2=0$, $i,j=0,1,\dots,r(n-r)$.
В работе вычислено минимальное расстояние между двумя проекторами рангов $k$ и $l-|k-l|^{1/2}$. Максимальное расстояние между двумя ортопроекторами одного ранга $k-(2k)^{1/2}$.
Установлено, что многочлен $h(p,q)=(p-q)^{2}$ играет особую роль для алгебры $\mathcal{A}(p,q)$, порождаемой проекторами $p,q,I$. Многочлен $H$ порождает центр этой алгебры — множество элементов коммутирующих со всеми элементами $\mathcal{A}(p,q)$.

Ключевые слова: проектор, линейное многообразие, линейное подпространство матриц ограниченного ранга, блочно-треугольная форма пары проекторов, центр алгебры, порожденной двумя проекторами.

УДК: 512.643.8

Поступила в редакцию: 20.10.2019
Принята в печать: 22.06.2022

DOI: 10.22405/2226-8383-2022-23-2-42-55



© МИАН, 2024