Матричные экспоненты и нильпотентные алгебры
П. П. Забрейко,
А. Н. Таныгина Белорусский государственный университет
Аннотация:
Показано, что произвольная дифференцируемая в нуле функция
$f\colon \mathrm M_n(\mathbb C)\to\mathrm M_n(\mathbb C)$, удовлетворяющая условиям
$f(X+Y)=f(X)f(Y)$ и
$f(0)=I$, имеет вид
$f(X)=e^{\pi(X)}$, где
$\pi$ — линейное отображение, действующее из матричной алгебры
$\mathrm M_n(\mathbb C)$ в коммутативную подалгебру
$\mathcal A\subset\mathrm M_n(\mathbb C)$. Более того, доказано, что такая функция представима в виде
$$
f(X)=e^{\Lambda(\pi(X))}\cdot\mathcal E_\nu((I-\Lambda)\pi(X)),
$$
где
$\Lambda$ — мультипликативный линейный оператор, действующий из
$\mathcal A$ во множество блочно-диагональных матриц;
$\mathcal E_\nu$ — полином вида
$\displaystyle\mathcal{E}_\nu(t)=\sum_{k=0}^{\nu-1}\frac{t^k}{k!}$;
$\nu$ — наибольший из индексов нильпотентности алгебр, возникающих при разложении
$\mathcal A$ на прямую сумму неприводимых коммутативных матричных алгебр.
УДК:
517.965+
512.71 Поступила в редакцию: 14.09.2011