diff --git a/qforms.pdf b/qforms.pdf index a920988..2292182 100644 Binary files a/qforms.pdf and b/qforms.pdf differ diff --git a/qforms.tex b/qforms.tex index 337f5d9..9e64537 100644 --- a/qforms.tex +++ b/qforms.tex @@ -434,14 +434,15 @@ $\psi_2(v_2)=a$ и $\psi_2(Tv_1)=a$. По лемме найдется изоме \end{proof} \begin{corollary}[{\bf Теорема о продолжении изометрии}]\label{cor:isometry-extension} -Пусть $(V,\ph)$~--- квадратичное пространство, $W_1,W_2$~--- подпространства в $V$ такие, -что существует изометрия $\a\colon W_1\to W_2$. Тогда существует изометрия $\b\colon V\to V$ такая, -что $\b|_{W_1}=\a$. +Пусть $(V,\ph)$~--- квадратичное пространство, $W_1,W_2$~--- подпространства в $V$, +и пусть $\a\colon W_1\to W_2$~--- изометрия между ними такая, +что $\a(W_1\cap\rad V) = W_2\cap\rad V$. +Тогда существует изометрия $\b\colon V\to V$ такая, что $\b|_{W_1}=\a$. \end{corollary} \begin{proof} -Как и в доказательстве теоремы Витта о сокращении можно считать, что форма невырождена -на $V$. +Сначала докажем теорему для случая $\rad V=0$ (то есть, форма $\ph$ невырождена на $V$). + В случае, когда $W_1$ невырождено, утверждение следует из теоремы Витта о сокращении. Действительно, в этом случае $V$ раскладывается в прямую сумму $W_i$ и его ортогонального дополнения ($i=1,2$). По теореме о сокращении существует изометрия @@ -457,6 +458,33 @@ $$ $$ В этом случае нетрудно распространить изометрию на невырожденное подпространство, порожденное $u_1,\dots,u_{2s},v_1,\dots,v_r$, а затем использовать теорему о сокращении. + +Перейдем к общему случаю. +Выберем подпространство $\tilde W_1$ такое, что +$W_1 = (W_1\cap\rad V)\oplus\tilde W_1$, +и расширим его до подпространства $\tilde V$ такого, +что $V = \rad V \oplus\tilde V$. +Тогда +$$ +W_2 = \a(W_1) = \a(W_1\cap\rad V)\oplus \a(\tilde W_1) = (W_2\cap\rad V)\oplus \a(\tilde W_1). +$$ +Расширим $\a(\tilde W_1)$ до подпространства $\tilde V'$ +так, что $V = \rad V\oplus\tilde V'$. +Заметим, что теперь у нас есть два ортогональных дополнения +до $\rad V$: $\tilde V$ и $\tilde V'$. +По теореме о выделении регулярной части, невырожденные +подпространства $\tilde V$ и $\tilde V'$ изометричны. +К их подпространствам $\tilde W_1\leq\tilde V$ +и $\a(\tilde W_1)\leq\tilde V'$ можно применить только что +доказанный случай невырожденный формы +и получить изометрию $\tilde V\to \tilde V'$, +продолжающую $\a_{\tilde W_1}$. +Далее, изометрию $\a|_{W_1\cap\rad V}$ между $W_1\cap\rad V$ +и $\a(W_1\cap\rad V)$ можно продолжить до изометрии +$\rad V\to\rad V$ произвольным линейным отображением, +поскольку форма на этих подпространствах нулевая. +Ортогональная прямая сумма этих двух изометрий +дает нужную изометрию на $V$. \end{proof} \begin{corollary}