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自伴算子

鎖定
在數學裏,作用於一個有限維的內積空間,一個自伴算子(self-adjoint operator)等於自己的伴隨算子;等價地説,表達自伴算子的矩陣是埃爾米特矩陣。埃爾米特矩陣等於自己的共軛轉置。根據有限維的譜定理,必定存在着一個正交歸一基,可以表達自伴算子為一個實值的對角矩陣。
中文名
自伴算子
外文名
(self-adjoint operator
應用學科
數學術語
範    疇
數理科學
同    類
對稱算子
涉    及
埃爾米特矩陣

目錄

自伴算子概念

在數學裏,作用於一個有限維的內積空間,一個自伴算子(self-adjoint operator)等於自己的伴隨算子;等價地説,表達自伴算子的矩陣是埃爾米特矩陣。埃爾米特矩陣等於自己的共軛轉置。根據有限維的譜定理,必定存在着一個正交歸一基,可以表達自伴算子為一個實值的對角矩陣。

自伴算子基本原理

定義:設
空間
上的稠定線性算子,如果
,則稱
為對稱算子;如果
,則稱
為自伴算子。
例子:設
上的
平方可積函數空間,即
,在
上定義算子
如下:
={
絕對連續,
},
。定義算子
顯然有
。下面來證明
根據這個結果可知
,故
是對稱算子,
是對稱算子
的自伴擴張,但作為
擴張的
滿足
,從而並非對稱的。
下面證明
。注意到
,其中
因此,
,即
其次,設
,對於
,有
時,因
包含非零常數,故由上式可得
。當
時,
。這樣,總有
因而
時,因
,故
。又因
,故
。這樣,
,即
,當
時,
,故而
因而
是由常值函數組成的一維子空間。這樣,
時,因
,故
,即
,所以
,即
時,由
絕對連續函數
,從而
,這樣
。證畢。 [1] 
參考資料
  • 1.    童裕孫編著.泛函分析教程:人民郵電出版社,2003.10