射影

1. 直積に対する射影(標準的射影)
2. 商集合に対する射影(自然な射影)
3. 線形空間における射影(冪等作用素)
4. ファイバー空間(直積の拡張)における射影

などが考えられる。
冪等については,片側逆写像との関係が深い。

直積に対する射影

いずれも canonical projection または natural projection という。
圏論的な文脈では,忘却写像ともいう。

順序対,デカルト積と射影

2つの集合の直積を特にデカルト積 Cartesian product という。
X, Y : set
\begin{tabular}{cccc}
$p_X :$ & $X \times Y$ & $\to$ & $X$ \\
& $\ni$ & & $\ni$ \\
& $(x,y)$ & $\mapsto$ & $x$
\end{tabular}

\begin{tabular}{cccc}
$p_Y :$ & $X \times Y$ & $\to$ & $Y$ \\
& $\ni$ & & $\ni$ \\
& $(x,y)$ & $\mapsto$ & $y$
\end{tabular}

p_X, p_Y を直積集合X×YからX,Yへの射影という。

選択関数,直積と射影

添字集合 N = \{ 1, 2, \cdots, n \}
N で添字付けられた集合系 X=(X_i|i \in N)
(i.e.  X : N \ni i \mapsto X_i \in \{ X_1, \cdots, X_n \} 写像Xを集合系という。)
\begin{tabular}{cccc}
$f :$ & $N$ & $\to$ & $\bigcup_{i=1}^n X_i$ \\
      & $\ni$ &     & $\ni$   \\
      & $i$ & $\mapsto$ & $f(i) \in X_i$

を,選択関数という。
選択関数の全体を直積といい,
\prod_{i \in N} X_i
と書く。
順序対 (x_1, x_2, \cdots, x_n) \quad (x_i \in X_i) は,選択関数と考えることができる。
即ち,(x_1, x_2, \cdots, x_n) \Leftrightarrow f(i)=x_i というように写像を定める書き方だと思えばよい。
つまり,直積とは,写像の族である。
逆に添字iを固定して,選択関数を対応させる関数を,i-射影という。
\begin{tabular}{cccc}
$p_i :$ & $\prod_{j \in N} X_j$ & $\to$ & $X_i$ \\
      & $\ni$ &     & $\ni$   \\
      & $f=(x_1, \cdots, x_n)$ & $\mapsto$ & $f(i)$

Th.  i-射影は全射
証明には選択公理を使う。

商集合に対する自然な射影

同値類,商集合と射影

切断と引き込みも参照
X : set
\sim : Xの同値関係 equivalence relation ~ on X
a \in X, \ [a] \ := \ \{ x \in X | x \sim a \} \subset X x の同値類 equivalence class
同値類の元を代表という。
商集合X/~の各類Aから一つずつ元aをとって集めた集合{a, b, ...}を代表系という。
代表系と商集合は集合として同型である。(つまり全単射が存在する。)
X / \sim \ := \ \{ [a] | a \in X \} Xの~による商集合 = 同値類の全体を集めた族
各元xに対して,xの同値類を対応させる全射を,自然な射影という。
\begin{tabular}{cccc}
$p :$ & $X$ & $\to$ & $X / \sim$ \\
      & $\ni$ &     & $\ni$   \\
      & $x$ & $\mapsto$ & $[x]$

また,各類Aから一つの代表aを選んでくる写像sを,射影pの切断という。
\begin{tabular}{cccc}
$s :$ & $X / \sim$ & $\to$ & $X$ \\
      & $\ni$ &     & $\ni$   \\
      & $[x]$ & $\mapsto$ & $x \in [x]$


種々の構造と射影

線形空間の射影

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最終更新:2011年05月17日 23:01
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