다이애딕스

Dyadics

수학, 특히 다선 대수학에서 dynadior 또는 dynadious tensor벡터 대수학에서 적합한 표기법으로 쓰여진 2차 텐서다.

두 개의 유클리드 벡터를 곱하는 방법은 수없이 많다. 도트 제품은 벡터 두 개를 가져와 스칼라를 반환하고 교차 제품유사벡터를 반환한다. 이 두 가지 모두 다양한 중요한 기하학적 해석을 가지고 있으며 수학, 물리학, 공학에서 널리 사용되고 있다. 디아디드 제품은 두 개의 벡터를 취하며 이 맥락에서 디아디드라고 불리는 두 번째 오더 텐서를 반환한다. 다이디악드는 일반적으로 그것을 기하학적으로 해석하는 직접적인 방법은 없지만, 물리적 또는 기하학적 정보를 포함하는 데 사용될 수 있다.

디아디드 제품은 벡터 덧셈에 비해 분배적이며, 스칼라 곱셈연관된다. 따라서 디아디드 제품은 두 피연산자에서 모두 선형이다. 일반적으로 두 개의 다이애디컬을 더하여 다른 다이애디컬을 얻을 수 있고, 숫자에 곱하여 디애디컬을 스케일링할 수 있다. 그러나, 그 제품은 상쇄적이지 않다; 벡터의 순서를 바꾸면 다른 디아디치(diadius)가 된다.

다이오드 대수학의 형식주의는 벡터의 다이오드 생산물을 포함하기 위한 벡터 대수학의 확장이다. 디아디드 제품은 또한 도트와 교차 제품을 다른 벡터와 연관시켜 도트, 크로스, 디아디드 제품을 결합하여 다른 스칼라, 벡터 또는 다이애딕을 얻을 수 있다.

벡터의 수치 구성요소를 행과 벡터로 배열할 수 있고, 제곱 행렬의 2차 텐서 구성요소를 배열할 수 있기 때문에 행렬 대수학의 일부 측면도 있다. 또한 도트, 십자가, 디아디드 제품은 모두 매트릭스 형태로 표현할 수 있다. 디아디컬 표현은 행렬 등가물과 매우 유사할 수 있다.

벡터를 가진 디아디치의 도트 생산물은 또 다른 벡터를 주고, 이 결과의 도트 생산물을 취하면 디아디치에서 파생된 스칼라가 나온다. 주어진 디아디치가 다른 벡터에 미치는 영향은 간접적인 물리적 또는 기하학적 해석을 제공할 수 있다.

다이디치 표기법은 1884년 요시야 윌러드 깁스에 의해 처음 제정되었다. 오늘날에는 표기법과 용어가 비교적 구식이다. 물리학에서 그것의 용도는 연속체 역학전자기학을 포함한다.

이 글에서 대문자 굵게 표시된 변수는 동적(다이아드 포함)을 나타내고 소문자 굵게 표시된 변수는 벡터를 나타낸다. 대체 표기법은 각각 이중 및 단일 오버 또는 언더바를 사용한다.

정의 및 용어

디아디드, 아우터 및 텐서 제품

디아드는 순서가 2이고 순위가 1인 텐서(dyad)이며, 두 벡터(일반적으로 복합 벡터)의 디아디드 제품인 반면, 디아디치는 순서가 2인 일반 텐서(전체 순위일 수도 있고 아닐 수도 있음)이다.

이 제품에는 다음과 같은 몇 가지 용어 및 공명이 있다.

  • b 의 dynadious juxtapped; 기호, 곱셈, 교차, 점 등)로 표시됨)
  • the outer product of two column vectors and is denoted and defined as or , where 전치(戰治)를 의미한다.
  • b 의 두 벡터 텐서 product },}, .

디아디치적인 맥락에서 그들은 모두 같은 정의와 의미를 가지고 있으며, 비록 텐서 제품이 용어의 보다 일반적이고 추상적인 사용의 한 예이긴 하지만 동의어로 사용된다.

Dirac의 브래지어-켓 표기법은 다이애드와 다이애딕을 직관적으로 명확하게 사용한다. 케이힐(2013)을 참조한다.[dubious ]

입체 유클리드 공간

등가 사용법을 설명하려면 다음을 고려하여 3차원 유클리드 공간을 고려하십시오.

i, j, k(e1, e2, e라고도3 함)가 이 벡터 공간에서 표준 기준 벡터인 경우 두 벡터가 된다(카르트 좌표 참조). 그러면 ab의 diadic 제품을 합으로 나타낼 수 있다.

또는 3×3 행렬(외부 제품 또는 ab의 텐서 제품의 결과):

다이아드는 디아디드(합 또는 균등하게 행렬의 입력)의 성분으로, 기본 벡터 스칼라 쌍의 디아디드 곱하기 산물이다.

표준 기준(및 단위) 벡터 i, j, k가 다음과 같이 표현한다.

(전치될 수 있음), 표준 기반(및 단위) 다이애드는 다음과 같은 표현을 가지고 있다.

표준 기준의 간단한 숫자 예제의 경우:

N차원 유클리드 공간

유클리드 공간이 N차원이라면

여기서 ei ej N-dimensions(ei 지수 iai 같이 벡터의 성분이 아닌 특정 벡터를 선택함)의 표준 기준 벡터로서, 대수적 형태에서 그들의 dynadi 제품은 다음과 같다.

이것은 디아디치의 논이온 형태라고 알려져 있다. 매트릭스 형태의 외부/텐서 제품은 다음과 같다.

diadic 다항식 A는 diadic이라고도 하며, 여러 벡터i aj b:

N다이아드 이하로는 줄일 수 없는 디아디아가 완성되었다고 한다. 이 경우 성형 벡터는 비복사형이다. [dubious ](1983년)을 참조한다.

분류

다음 표는 동역학을 분류한다.

결정인자 애드주게이트 매트릭스와 그 순위
= 0 = 0 = 0; 순위 0: 모든 0
선형 = 0 = 0 ≠ 0; 순위 1: 0이 아닌 원소 1개 이상과 모든 2 × 2 하위 결정 0(단일 다이오드)
플라나르 = 0 ≠ 0 (단일 이음매) ≠ 0; 순위 2: 0이 아닌 최소 1개 × 2 하위 결정 사항
완성하다 ≠ 0 ≠ 0 ≠ 0; 순위 3: 0이 아닌 결정인자

정체성

다음과 같은 정체성은 텐서 제품의 정의에 따른 직접적인 결과물이다.[1]

  1. 스칼라 곱셈과 호환 가능:
    모든 스칼라 에 대해
  2. 벡터 덧셈대한 분배:

디아치 대수

디아디치 및 벡터 제품

벡터에 정의된 제품에서 생성된 벡터와 디아디치에는 네 가지 연산이 있다.

왼쪽 맞다
도트 제품
크로스 제품

디아디드 및 디아디드 제품

디아디디드에게 다른 디아디디드에게 5번의 수술이 있다. a, b, c, d를 벡터가 되게 하라. 다음:

도트 십자형
도트 도트 제품

더블 도트 제품

또는

도트-크로스 제품

십자형 크로스 도트 제품

더블 크로스 제품

내버려 두는

두 가지 일반적인 동역자가 있다.

도트 십자형
도트 도트 제품

더블 도트 제품

도트-크로스 제품

십자형 크로스 도트 제품

더블 크로스 제품

더블 도트 제품

더블 도트 제품을 정의하는 방법에는 두 가지가 있다; 어떤 규칙을 사용할지 결정할 때 주의해야 한다. 나머지 디아딕트 제품에 대해 유사한 매트릭스 연산이 없으므로, 그 정의에 모호한 점이 나타나지 않는다.

트랜스포즈 기능이 있는 특별한 더블닷 제품이 있다.

또 다른 정체성은 다음과 같다.

더블 크로스 제품

우리는 두 벡터 ab로 형성된 다이애드의 경우 이중 교차 제품이 0임을 알 수 있다.

그러나, 정의에 따르면, 다이디치 더블 크로스 제품 자체는 일반적으로 0이 아닐 것이다. 를 들어, 6개의 서로 다른 벡터로 구성된 다이디악 A

0이 아닌 자기 이중 교차 제품을 가지고 있다.

텐서 수축

스퍼 또는 팽창 계수는 각 다이디치 제품을 벡터의 도트 곱으로 대체함으로써 좌표 단위로 디아디치의 공식 팽창에서 발생한다.

지수 표기법에서 이것은 다이디악드에 대한 지수의 수축이다.

3차원에서만 회전계수는 모든 디아디드 제품을 교차제품으로 교체하여 발생한다.

지수 표기법에서 이것은 Levi-Civita 텐서 A의 수축이다.

유니트 디아딕트

I에 의해 표시된 디아디드 단위가 존재하는데, 어떤 벡터 a에 대해서도,

3 벡터 a, , c를 기준으로 하여 역수 기준 b 을(를) 사용하여 단위 dynadiadiad를 표현한다

표준 기준으로는

명시적으로 디아디치 단위 오른쪽에 있는 도트 제품은

그리고 왼쪽으로

해당 행렬은

이것은 텐서 제품의 언어를 사용하여 보다 신중한 기초 위에 올려질 수 있다('의 논리적 내용이 무엇을 의미할 수 있는지 설명)에 적용될 수 있다. V가 유한차원 벡터 공간이라면 V의 디아디치 텐서는 이중 공간가진 V의 텐서 제품에서 기초 텐서다.

The tensor product of V and its dual space is isomorphic to the space of linear maps from V to V: a dyadic tensor vf is simply the linear map sending any w in V to f(w)v. When V is Euclidean n-space, we can use the inner product to identify the dual space with V itself, making a dyadic tensor an elementary tensor product of two vectors in Euclidean 우주 공간

이런 의미에서 단위 디아디치 ij는 3공간에서 자체로 ai1 + aj2 + ai32 보내는 기능이고 jyj는 이 합계를 aj에게2 보낸다. 이제 그것은 (정확한) 감각 ii + jyj + kk가 정체성이라는 것을 알 수 있다. 그 효과는 그 기초에 있는 벡터의 계수에 의해 스케일링된 표준기준으로 각 단위 벡터를 합하는 것이기 때문에 ai1 + aj2 + ak3 그 자체로 보낸다.

단위 동적 특성

여기서 "tr"는 흔적을 나타낸다.

벡터 투영 및 거부

0이 아닌 벡터 a는 항상 두 개의 수직 구성 요소로 분할될 수 있다. 하나는 단위 벡터 n의 방향에 평행(높음)이고 다른 하나는 수직(높음)이다.

병렬 구성 요소는 벡터 투영에 의해 발견되며, 이는 dynadius nn을 사용한 a의 도트 곱과 동일하다.

수직 구성 요소는 벡터 제거에서 발견되며, 이는 dynadi I - nn을 사용한 a의 도트 생성물과 동일하다.

회전 디아디악트

2d 회전

디아디악

2d 단위의 90° 반시계방향 회전 연산자. 벡터 r = xi + yj로 좌점화하여 벡터를 만들 수 있으며,

요컨대

또는 행렬 표기법

어떤 각도 θ에 대해, 평면에서 반시계방향 회전을 위한 2d 회전 디아디치는 다음과 같다.

여기서 IJ는 위와 같으며, 2d 벡터 a = aix + ajy 회전은

3d 회전

벡터 a일반적인 3d 회전은, 단위 벡터 Ω의 방향으로의 축과 각도 θ을 통한 반시계방향의 축을 중심으로, 다이디치 형태의 Rodrigues의 회전식을 이용하여 수행될 수 있다.

로테이션 디아디치가 있는 곳

그리고 카르테시아어 입력 Ω은 다이디치 입력도 형성한다.

Ωa에 미치는 영향은 교차 제품이다.

열 벡터로 교차 제품 행렬을 이루는 디아디드 입니다.

로렌츠 변환

특수상대성이론에서 단위 벡터 n 방향으로 속도 v를 가진 로렌츠 부스트는 다음과 같이 표현할 수 있다.

어디에

로렌츠 요인이다.

관련 용어

일부 저자들은 디아디치(diadic)[2]라는 용어에서 관련 용어로 일반화한다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 스펜서(1992년) 19페이지
  2. ^ 예를 들어, I. V. Lindell & A. P. Kiselev (2001). "Polyadic Methods in Elastodynamics" (PDF). Progress in Electromagnetics Research. 31: 113–154. doi:10.2528/PIER00051701.

참조

외부 링크