Multivecteur

Multivecteur

Sommaire

Définition

Soit \mathbf{R}^n l'espace ambiant, muni de sa base orthonormée canonique

e_1, ... , e_n\,

Il l'on se donne m vecteurs v1,...,vm, on peut utiliser le produit extérieur pour former ce qu'on appelle un multivecteur ou encore m-vecteur v:

v = v_1 \wedge ... \wedge v_m

Si on note e_{ij} = e_i \wedge e_j, alors l'espace des m-vecteurs sur \mathbf{R}^n, noté usuellement \Lambda_m \mathbf{R}^n est un espace vectoriel dont les éléments sont de la forme:

v = \sum_{i_1 < ... < i_m}{a_{i_1,...,i_m}e_{i_1,...,i_m}}

Un multivecteur est dit décomposable s'il peut être écrit comme produit extérieur de vecteurs de \mathbf{R}^n. Par exemple, c'est le cas dans \Lambda_2 \mathbf{R}^4, e_{12} + 2 e_{13} - e_{23} = ( e_1 + e_3) \wedge ( e_2 + 2 e_3). Ce n'est pas le cas de e12 + e34.

Propriétés

Cet espace est muni d'une base canonique qui est \{e_{i_1,...,i_m}\}, ce qui définit alors un produit scalaire sur cet espace. On peut également montrer que cet espace a une dimension égale à C_n^m.

Si m = n, alors

v_1 \wedge ... \wedge v_n = det[v_1,...,v_n]e_{1,...,n}

Interprétation

L'idée géométrique sous-jacente aux multivecteurs est de représenter un sous-espace vectoriel de dimension m P, dont  v = v_1 \wedge ... \wedge v_m en donnerait la base orientée.

Si l'on prend une autre base orientée de P, son produit extérieur  v'_1 \wedge ... \wedge v'_m est un multiple postif de v.

Si v1,...,vm est une base orthonormée, alors \| v_1 \wedge ... \wedge v_m \| =1.

v_1 \wedge ... \wedge v_m = 0 si et seulement si ces vecteurs sont linéairement dépendant.

Bibliographie

  • Frank Morgan, Geometric Measure Theory: A Beginner's Guide
  • Hassler Whitney, Geometric Intégration Theory

Voir aussi


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Multivecteur de Wikipédia en français (auteurs)

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