En algèbre linéaire , une application multilinéaire est une fonction de plusieurs variables qui est linéaire séparément par rapport à chaque variable. Plus précisément, une application multilinéaire est une fonction
où
Une application multilinéaire d'une variable est une application linéaire , et une application multilinéaire de deux variables est une application bilinéaire . Plus généralement, pour tout entier non négatif
Si toutes les variables appartiennent au même espace, on peut considérer les applications k- linéaires symétriques , antisymétriques et alternées . Les deux dernières coïncident si l' anneau (ou le corps ) sous-jacent possède une caractéristique différente de deux ; sinon, ce sont les deux premières qui coïncident.
Exemples
- Toute application bilinéaire est une application multilinéaire. Par exemple, tout produit scalaire sur une application bilinéaire est une application multilinéaire.
- Le déterminant d'une matrice carrée est une fonction multilinéaire des colonnes (ou des lignes) ; c'est également une fonction alternée des colonnes (ou des lignes).
- Si
Représentation des coordonnées
Laisser
soit une application multilinéaire entre espaces vectoriels de dimension finie , où
Ensuite les scalaires
pour
Exemple
Prenons une fonction trilinéaire
où , et .
Une base pour chaque est
où
Chaque vecteur
La valeur de la fonction pour un ensemble arbitraire de trois vecteurs
ou sous forme développée comme
Relation avec les produits tensoriels
Il existe une correspondance biunivoque naturelle entre les applications multilinéaires.
et les cartes linéaires
où
Fonctions multilinéaires sur des matrices n × n
On peut considérer les fonctions multilinéaires, sur une matrice n d'un anneau commutatif une telle matrice et , ses lignes Alors la fonction multilinéaire peut s'écrire comme
satisfaisant
Si nous laissons faire
En utilisant la multilinéarité de nous réécrivons comme
Continuing this substitution for each we get, for ,
Therefore, is uniquely determined by how .
Example
In the case of 2×2 matrices, we get
where
Properties
- A multilinear map has a value of zero whenever one of its arguments is zero.