Multilineaire afbeelding

(Doorverwezen vanaf Bilineair)

In de wiskunde is een multilineaire afbeelding een afbeelding van meer veranderlijken die lineair is in elk van de veranderlijken. Het begrip lineair veronderstelt dat er bewerkingen optelling en scalaire vermenigvuldiging gedefinieerd zijn, zodat de onderliggende verzamelingen meestal vectorruimten of op zijn minst modulen zijn.

DefinitieBewerken

Zij   een commutatieve ring en   modulen over  . Een afbeelding

 

van het cartesisch product van de modulen   naar het moduul   heet multilineair of een  -lineaire afbeelding, als voor elke   en alle   en alle scalairen  

 

Deze eis houdt in dat   lineair is in elk van haar   argumenten.

In veel gevallen zal de ring   een lichaam/veld zijn en de modulen vectorruimten over  .

De definitie kan op analoge wijze uitgebreid worden tot families   van modulen over   geïndiceerd door de indexverzameling  .

Bijzondere gevallenBewerken

Een multilineaire vorm is een multilineaire afbeelding waarbij het doelmoduul   de ring   zelf is.

Een bilineaire afbeelding is een multilineaire afbeelding op een product van precies twee modulen. Analoog spreekt men soms van trilineaire, quadrilineaire, ... afbeeldingen.

VoorbeeldBewerken

De determinant van een vierkante  -matrix kan worden opgevat als een n-lineaire vorm op de kolommen.

Bekijk de algemene  -determinant

 

Als we alle 9 elementen van de matrix afzonderlijk verdubbelen, krijgen we niet het dubbele maar het achtvoudige van de oorspronkelijke determinant omdat elk van de termen in het rechterlid met 23 wordt vermenigvuldigd. De determinant is dus geen lineaire vorm op de ruimte der  -matrices.

Als we evenwel slechts de 3 elementen van één kolom verdubbelen, verdubbelt ook de determinant, en in het algemeen geldt voor willekeurige getallen   en  :

 

met analoge gelijkheden voor de tweede en de derde kolom. Dit betekent dat de determinant een trilineaire vorm is op de ruimte der 3-kolommen.

Verschil met sesquilineairBewerken

Als we voor   het lichaam der complexe getallen nemen (zodat   en   complexe vectorruimten zijn), dan is naast het begrip bilineaire afbeelding ook dat van sesquilineaire afbeelding nuttig en courant. Een sesquilineaire afbeelding is weliswaar lineair in de eerste component, maar toegevoegd lineair in de tweede component.