Bourbaki

Remarque 2

Étiquette 0DKE, permanente. À citer comme [Bourbaki, Tag 0DKE].

Algebra, chapter IX, § 3. Formes hermitiennes et formes quadratiques

S’il existe un élément inversible ii du centre de A tel que i‾=iε\overline{i} = i \varepsilon, alors, pour que Φ\Phi soit ε\varepsilon-hermitienne, il faut et il suffit que iΦi \Phi soit hermitienne.

L’application (y,x)→Φ(x,y)‾(y, x) \to \overline{\Phi(x, y)} étant sesquilinéaire pour J, pour que Φ\Phi soit ε\varepsilon-hermitienne, il faut et il suffit que l’on ait Φ(y,x)=εΦ(x,y)‾\Phi(y, x) = \varepsilon \overline{\Phi(x, y)} lorsque xx et yy parcourent un système de générateurs de E. En particulier, si E admet une base finie (ei)1≤i≤n(e_i)_{1 \leq i \leq n}, pour qu’une forme sesquilinéaire Φ\Phi sur E soit ε\varepsilon-hermitienne, il faut et il suffit que sa matrice R=(ρij)=(Φ(ei,ej))R = (\rho_{ij}) = (\Phi(e_i, e_j)) vérifie les relations ρji=ερij‾\rho_{ji} = \varepsilon \overline{\rho_{ij}} quels que soient i,ji, j, c’est-à-dire ′R=εR‾'R = \varepsilon \overline{R} ; une matrice RR possédant cette propriété est dite ε\varepsilon-hermitienne. Lorsque ε=1\varepsilon = 1 (resp. −1-1) on dit que RR est hermitienne (resp. antihermitienne) relativement à l’antiautomorphisme J. Lorsque J est l’identité (donc A commutatif), une matrice hermitienne (resp. antihermitienne) RR est telle que ′R=R'R = R (resp. ′R=−R'R = -R) ; on dit alors que RR est une matrice symétrique (resp. antisymétrique). Pour que Φ\Phi soit une forme alternée, il faut et il suffit que sa matrice soit antisymétrique et, en outre, que les termes diagonaux de RR soient tous nuls ; une matrice possédant ces propriétés est dite alternée.

Soit Φ\Phi une forme sesquilinéaire sur EE, et soient sΦs_\Phi et dΦd_\Phi les applications de EE dans E∗E^* associées à Φ\Phi à gauche et à droite (§1§ 1, n° 6). Pour que Φ\Phi soit ε\varepsilon-hermitienne, il faut et il suffit que ⟨x,sΦ(y)⟩=εˉ⟨x,dΦ(y)⟩\langle x, s_\Phi(y) \rangle = \bar{\varepsilon} \langle x, d_\Phi(y) \rangle quels que soient les éléments x,yx, y de EE, donc que sΦ=εˉdΦs_\Phi = \bar{\varepsilon} d_\Phi, ou encore que ⟨x,dΦ(y)⟩=ε⟨x,sΦ(y)⟩\langle x, d_\Phi(y) \rangle = \varepsilon \langle x, s_\Phi(y) \rangle, donc que dΦ=εsΦd_\Phi = \varepsilon s_\Phi.

Soit Φ\Phi une forme ε\varepsilon-hermitienne telle que l’application dΦd_\Phi de EE dans E∗E^* associée à droite à Φ\Phi soit bijective. Pour tout endomorphisme uu de EE on a alors

u∗∗=εεˉu. u^{**} = \varepsilon \bar{\varepsilon} u.
En effet, quels que soient les éléments xx et yy de EE, on a
Φ(x,u∗∗(y))=Φ(u∗(x),y)=εΦ(y,u∗(x))‾=εΦ(u(y),x)‾=εΦ(x,u(y))εˉ=Φ(x,εεˉu(y)) \begin{align*} \Phi(x, u^{**(y)}) &= \Phi(u^*(x), y) = \varepsilon \overline{\Phi(y, u^*(x))} = \varepsilon \overline{\Phi(u(y), x)} \\ &= \varepsilon \Phi(x, u(y)) \bar{\varepsilon} = \Phi(x, \varepsilon \bar{\varepsilon} u(y)) \end{align*}
donc u∗∗(x)=εεˉu(x)u^{**(x)} = \varepsilon \bar{\varepsilon} u(x) puisque Φ\Phi est non dégénérée.

Si Φ\Phi est une forme ε\varepsilon-hermitienne telle que les applications sΦs_\Phi et dΦd_\Phi soient bijectives, alors la forme inverse Φ^\widehat{\Phi} de Φ\Phi (§1§ 1, n° 7) est une forme εˉ\bar{\varepsilon}-hermitienne. En effet, en posant s=sΦs = s_\Phi, d=dΦd = d_\Phi pour abréger, on déduit de d=εsd = \varepsilon s que s−1=εˉd−1s^{-1} = \bar{\varepsilon} d^{-1}, ss étant semi-linéaire. Par suite, quels que soient u,vu, v dans EE, on a

Φ^(u,v)=Φ(s−1(u),d−1(v))=εˉΦ(d−1(u),d−1(v)), \widehat{\Phi}(u, v) = \Phi(s^{-1}(u), d^{-1}(v)) = \bar{\varepsilon} \Phi(d^{-1}(u), d^{-1}(v)),
d’où
Φ^(v,u)=εˉεΦ(d−1(u),d−1(v))‾=εˉΦ^(u,v)‾, \widehat{\Phi}(v, u) = \bar{\varepsilon} \varepsilon \overline{\Phi(d^{-1}(u), d^{-1}(v))} = \bar{\varepsilon} \overline{\widehat{\Phi}(u, v)},
puisque, ε\varepsilon est dans le centre de AA.

Enfin, lorsque l’anneau AA est commutatif, les prolongements canoniques d’une forme ε\varepsilon-hermitienne Φ\Phi aux puissances tensorielle et extérieure ⨂pE\bigotimes^p E et ∧pE\wedge^p E de EE sont des formes εp\varepsilon^p-hermitiennes, comme il résulte aussitôt des formules (35) et (37) du §1§ 1, n° 9.

Bourbaki place la démonstration juste après l’énoncé : ce qui précède est l’énoncé avec sa démonstration.

Cité par

Rien.

Cite

Rien.

Transcrit du volume imprimé. Non traduit.