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En algèbre linéaire , une forme antisymétrique est une forme multilinéaire anticommutative , c’est-à-dire dont une permutation des arguments correspond à la multiplication de la valeur par la signature de la permutation .
Soit
ϕ
∈
L
n
(
E
)
{\displaystyle \phi \in {\mathcal {L_{n}}}(E)}
une forme
n
{\displaystyle n}
-linéaire avec
E
{\displaystyle E}
un
K
{\displaystyle K}
-espace vectoriel.
ϕ
{\displaystyle \phi }
est antisymétrique ssi
∀
σ
∈
S
n
,
∀
(
x
1
,
…
,
x
n
)
∈
E
n
,
ϵ
(
σ
)
ϕ
(
x
1
,
…
,
x
n
)
=
ϕ
(
x
σ
(
1
)
,
…
,
x
σ
(
n
)
)
{\displaystyle \forall \sigma \in {\mathfrak {S}}_{n},\;\forall (x_{1},\dots ,x_{n})\in E^{n},\;\epsilon (\sigma )\phi (x_{1},\dots ,x_{n})=\phi (x_{\sigma (1)},\dots ,x_{\sigma (n)})}
Où
S
n
{\displaystyle {\mathfrak {S}}_{n}}
est le groupe symétrique de
{
1
,
…
,
n
}
{\displaystyle \{1,\dots ,n\}}
.
En particulier puisque pour tout 2-cycle
τ
∈
S
n
,
ϵ
(
τ
)
=
−
1
{\displaystyle \tau \in {\mathfrak {S}}_{n},~\epsilon (\tau )=-1}
,
∀
(
x
1
,
…
,
x
n
)
∈
E
n
,
∀
(
i
,
j
)
∈
N
2
,
1
≤
i
<
j
≤
n
⇒
ϕ
(
x
1
,
…
,
x
i
,
…
,
x
j
,
…
,
x
n
)
=
−
ϕ
(
x
1
,
…
,
x
j
,
…
,
x
i
,
…
,
x
n
)
{\displaystyle \forall (x_{1},\dots ,x_{n})\in E^{n},\;\forall (i,j)\in \mathbb {N} ^{2},\;1\leq i<j\leq n\Rightarrow \;\phi (x_{1},\dots ,x_{i},\dots ,x_{j},\dots ,x_{n})=-\phi (x_{1},\dots ,x_{j},\dots ,x_{i},\dots ,x_{n})}
Il y a même équivalence entre les deux assertions, la seconde étant plus simple à manier, c'est généralement la définition retenue.
Une forme bilinéaire
f
{\displaystyle f}
sur
E
{\displaystyle E}
est dite antisymétrique si :
∀
x
,
y
∈
E
f
(
x
,
y
)
=
−
f
(
y
,
x
)
{\displaystyle \forall x,y\in E\quad f(x,y)=-f(y,x)}
.
Le déterminant est une forme multilinéaire antisymétrique.
Toute forme alternée est antisymétrique. La réciproque est vraie pour les espaces vectoriels réels ou plus généralement lorsque le corps des scalaires est de caractéristique différente de 2.