代数学

ハミルトンの4元数体

行列の通常の加法と乗法に関して
{(xyyx)|x,yC}
は斜体になることを示せ。

x1,x2,y1,y2C とするとき
(x1y1y1x1)+(x2y2y2x2)=(x1+x2y1+y2y1+y2x1+x2)(x1y1y1x1)(x2y2y2x2)=(x1x2y1y2(y1x2+x1y2)y1x2+x1y2x1x2y1y2)
が成り立つので、与えられた集合は通常の行列の和法と乗法に関して閉じており、明らかに結合則も満たす。

さらに、
(xyyx)
に関する和法に対する逆元
(x(y)yx)
も、与えられた集合内に存在し、乗法に関する単位元
(1001)
も、与えられた集合内に存在する。

さらに、加法に関する零元
(0000)
も、与えられた集合内に存在する。

また、明らかに和法に関して交換則が成り立つことが分かる。

しかしながら、一般に乗法に関しては交換則は成り立たないので、与えられた集合は、斜体であると言える。

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