diff --git a/GLOSSARY.md b/GLOSSARY.md index 5c257e7..a7eee16 100644 --- a/GLOSSARY.md +++ b/GLOSSARY.md @@ -48,6 +48,7 @@ | divisibility relation | 整除関係 | | domain | 始域 | | dominated convergence theorem | 優収束定理 | +| endomorphisms | 自己準同型 | | entourage | 近縁 | | eta-reduction | η簡約 | | Euclidean algorithm | ユークリッドの互助法 | diff --git a/MIL/C08_Groups_and_Rings/S02_Rings.lean b/MIL/C08_Groups_and_Rings/S02_Rings.lean index 0dc23f0..220713c 100644 --- a/MIL/C08_Groups_and_Rings/S02_Rings.lean +++ b/MIL/C08_Groups_and_Rings/S02_Rings.lean @@ -532,7 +532,7 @@ namely, polynomial algebras. OMIT. -/ /- TEXT: -非可換環の重要な例として,自己同型の代数と正方行列の代数が挙げられますが,これらは線形代数の章で扱います.本章では可換環論の最も重要な例で,すなわち多項式代数について述べます. +非可換環の重要な例として,自己準同型の代数と正方行列の代数が挙げられますが,これらは線形代数の章で扱います.本章では可換環論の最も重要な例で,すなわち多項式代数について述べます. TEXT. -/ /- OMIT: diff --git a/MIL/C09_Linear_Algebra/S03_Endomorphisms.lean b/MIL/C09_Linear_Algebra/S03_Endomorphisms.lean index 639d6c4..c5f37c9 100644 --- a/MIL/C09_Linear_Algebra/S03_Endomorphisms.lean +++ b/MIL/C09_Linear_Algebra/S03_Endomorphisms.lean @@ -6,18 +6,34 @@ import Mathlib.LinearAlgebra.Charpoly.Basic import MIL.Common -/- TEXT: +/- OMIT: Endomorphisms -------------- +OMIT. -/ +/- TEXT: +自己準同型 +-------------- + +TEXT. -/ +/- OMIT: An important special case of linear maps are endomorphisms: linear maps from a vector space to itself. They are interesting because they form a ``K``-algebra. In particular we can evaluate polynomials with coefficients in ``K`` on them, and they can have eigenvalues and eigenvectors. +OMIT. -/ +/- TEXT: +線形写像の重要な特殊ケースは自己準同型です:これはあるベクトル空間からそれ自体への線形写像です.これらは ``K`` 代数を形成するため興味深いものです.特に, ``K`` に係数を持つ多項式を評価することができ,固有値と固有ベクトルを持つことができます. + +TEXT. -/ +/- OMIT: Mathlib uses the abbreviation ``Module.End K V := V →ₗ[K] V`` which is convenient when using a lot of these (especially after opening the ``Module`` namespace). +OMIT. -/ +/- TEXT: +Mathlibでは ``Module.End K V := V →ₗ[K] V`` という略語を使いますが,これは(特に ``Module`` 名前空間を開いた後に)自己準同型をたくさん使う場合に便利です. EXAMPLES: -/ -- QUOTE: @@ -32,22 +48,33 @@ open Polynomial Module LinearMap example (φ ψ : End K V) : φ * ψ = φ ∘ₗ ψ := LinearMap.mul_eq_comp φ ψ -- `rfl` would also work --- evaluating `P` on `φ` +-- OMIT: evaluating `P` on `φ` +-- `φ` にて `P` を評価する example (P : K[X]) (φ : End K V) : V →ₗ[K] V := aeval φ P --- evaluating `X` on `φ` gives back `φ` +-- OMIT: evaluating `X` on `φ` gives back `φ` +-- `φ` にて `X` を評価すると `φ` が戻ってくる example (φ : End K V) : aeval φ (X : K[X]) = φ := aeval_X φ -- QUOTE. -/- TEXT: +/- OMIT: As an exercise manipulating endomorphisms, subspaces and polynomials, let us prove the (binary) kernels lemma: for any endomorphism :math:`φ` and any two relatively prime polynomials :math:`P` and :math:`Q`, we have :math:`\ker P(φ) ⊕ \ker Q(φ) = \ker \big(PQ(φ)\big)`. +OMIT. -/ +/- TEXT: +自己準同型と部分空間,多項式を操作する練習として,(二項)核の補題を証明しましょう:任意の自己準同型 :math:`φ` と2つの互いに素な多項式 :math:`P` と :math:`Q` に対して, :math:`\ker P(φ) ⊕ \ker Q(φ) = \ker \big(PQ(φ)\big)` が成り立ちます. + +TEXT. -/ +/- OMIT: Note that ``IsCoprime x y`` is defined as ``∃ a b, a * x + b * y = 1``. +OMIT. -/ +/- TEXT: +``IsCoprime x y`` は ``∃ a b, a * x + b * y = 1`` と定義されていることに注意してください. EXAMPLES: -/ -- QUOTE: @@ -97,23 +124,29 @@ SOLUTIONS: -/ map_zero] -- QUOTE. -/- TEXT: +/- OMIT: We now move to the discussions of eigenspaces and eigenvalues. By the definition, the eigenspace associated to an endomorphism :math:`φ` and a scalar :math:`a` is the kernel of :math:`φ - aId`. The first thing to understand is how to spell :math:`aId`. We could use ``a • LinearMap.id``, but Mathlib uses `algebraMap K (End K V) a` which directly plays nicely with the ``K``-algebra structure. +OMIT. -/ +/- TEXT: +ここで固有空間と固有値の議論に移ります.定義によれば,自己準同型 :math:`φ` とスカラー :math:`a` の固有空間は :math:`φ - aId` の核です.まず理解しなければならないのは, :math:`aId` の書き方です. ``a • LinearMap.id`` を使うこともできますが,Mathlibでは `algebraMap K (End K V) a` を使っており,これは ``K`` 代数構造と直接うまく動きます. EXAMPLES: -/ -- QUOTE: example (a : K) : algebraMap K (End K V) a = a • LinearMap.id := rfl -- QUOTE. -/- TEXT: +/- OMIT: Then the next thing to note is that eigenspaces are defined for all values of ``a``, although they are interesting only when they are non-zero. However an eigenvector is, by definition, a non-zero element of an eigenspace. The corresponding predicate is ``End.HasEigenvector``. +OMIT. -/ +/- TEXT: +次に注意しなければならないのは,固有空間はすべての ``a`` の値に対して定義されますが,それが0ではない場合にのみ興味があるということです.しかし,固有ベクトルは定義上,固有空間の非0要素です.対応する述語は ``End.HasEigenvector`` です. EXAMPLES: -/ -- QUOTE: example (φ : End K V) (a : K) : @@ -122,8 +155,11 @@ example (φ : End K V) (a : K) : -- QUOTE. -/- TEXT: +/- OMIT: Then there is a predicate ``End.HasEigenvalue`` and the corresponding subtype ``End.Eigenvalues``. +OMIT. -/ +/- TEXT: +そして述語 ``End.HasEigenvalue`` とこれに対応する部分型 ``End.Eigenvalues`` が存在します. EXAMPLES: -/ -- QUOTE: @@ -136,16 +172,19 @@ example (φ : End K V) (a : K) : φ.HasEigenvalue a ↔ ∃ v, φ.HasEigenvector example (φ : End K V) : φ.Eigenvalues = {a // φ.HasEigenvalue a} := rfl --- Eigenvalue are roots of the minimal polynomial +-- OMIT: Eigenvalue are roots of the minimal polynomial +-- 固有値は最小多項式の平方根 example (φ : End K V) (a : K) : φ.HasEigenvalue a → (minpoly K φ).IsRoot a := φ.isRoot_of_hasEigenvalue --- In finite dimension, the converse is also true (we will discuss dimension below) +-- OMIT: In finite dimension, the converse is also true (we will discuss dimension below) +-- 有限次元では,その逆もまた真である(次元については以下で議論します) example [FiniteDimensional K V] (φ : End K V) (a : K) : φ.HasEigenvalue a ↔ (minpoly K φ).IsRoot a := φ.hasEigenvalue_iff_isRoot --- Cayley-Hamilton +-- OMIT: Cayley-Hamilton +-- ケーリーハミルトン example [FiniteDimensional K V] (φ : End K V) : aeval φ φ.charpoly = 0 := φ.aeval_self_charpoly