一类四元数函数和Maxwell方程

自从19世纪中叶W.R.Hamilton引入“四元数”后,人们出于实践与理论的需要,提出了建立四元数函数论的课题。由于四元数在一般情形下对乘法运算不满足交换律,所以使建立四元数函数论的尝试基本上沿着两种途径进行。一是基于Hamilton意义下的四元数进行工作,如本世纪30年代的G.Moisil、60年代的王振宇、70年代     

新四元数系

与“正统”的Hamilton四元数不同，按作者的n元数运算统一规律，详细列举了新的四元数运算公式；如同对三元数的讨论方式，引进四元数的特征变换，论证了四元数特征与四元数的一致对应关系，从而得到四元数运算的另一等价形式即特征形式，据此可明了四元数与实数，复数以及三元数之间的密切联系，利用四维算术空间的特征轴和特征面，阐明了四元数运算的几何意义，利用引进的四元数的权值概念，建立了四元数的乘积定律，通过与Hamilton四元数运算的比较，确立了新四元数应有的地位。     

弹性杆Hamilton方程的四元数表示及其辛算法

导出了在静力学条件下弹性杆的形式Hamilton方程,并引入四元数,进一步推导出了用四元数表示的具有辛结构的弹性杆结构方程。用辛Runge-Kutta算法给出了弹性杆的数值模拟。     

两类可解群双Cayley图的Hamilton性

该文研究双Cayley图Γ∶=BCay(G,S)的Hamilton性.通过Γ所对应的(单)Cayley图,G的商群的双Cayley图,乃至Γ的导出子图的Hamilton圈来构造Γ的Hamilton圈.获得了关于pq阶群(其中pq2是素数)和广义四元数群Q4r(r为奇素数)双Cayley图Hamilton性的一些结果.     

Hamilton四元数除环上群环的Armendariz性质

研究了Hamilton四元数除环H上群环的Armendariz性质,证明了群环HC_n是Armendariz环当且仅当n≤2,其中C_n为n阶循环群,并给出了群环HT是Armendariz环的充分必要条件,其中T是扭群。作为应用,对于n次实系数多项式f(x),证明了商环H[x]/(f(x))是Armendariz环的充分必要条件是f(x)有n个实根(计重数)。     

群、环、体论的一些近代成果

1.关于单群的问题当一个群G除了两个天然的正规子群G与{e}外就不再有其它的正规子群时便称为一个单群。质数元数的p元群是单群的平凡例子。从一定意义上说,单群的对立面是所谓Hamilton群,即其子群恒为正规子群者。于是p元群(p为质数)也是Hamilton群的平凡例子。因此,在通常的观点下,并不把p元群算作单群。历史上最早出现的(非交换)单群是Galois在1832年发现的交待群A_5。现在已熟知交待群A_n(n>4)均为单群。但除此以外,再要找出其它的单群即不是一件轻而易举的事     

四元数次自共轭矩阵方程

讨论了四元数方程XAY=A(A为非退化四元数矩阵)、四元数次自共轭方程*XAX=A、XAX=A(A为非退化四元数次自共轭矩阵)的求解问题,其中*X为四元数矩阵X的次共轭转置矩阵.     

四元数与三维空间中的转动

由SU(2)群引入四元数,并详细和严格地讨论了四元数的各种特性;讨论得出了诸如SU(2)群与SO(3)群的2-1对应;给出了单位四元数的转轴和转角;自然地导出了表征无穷小转动的角位移等.     

关于四元数除环的性质

本文主要得到了以下结果定理1 域F可以扩充为(或嵌入)四元数除环的充要条件是F为有序域.定理2 设Q_(F_1)分别是由有序域F扩充得到(即嵌入)的四元数除环.则Q_(F_1)与Q_(F_2)同构的充要条件是F_1与F_2同构.定理6 四元数除环的集合是不可数的.     

关于四元数指数函数的注记

四元数在数理学科以及图像处理领域有着重要的应用.本文研究了四元数体上相应的指数函数,得到四元数体上的欧拉公式,并将复数上的指数乘法e~(iθ)e~(iβ)=e~(i(θ+β))推广到四元数上.     

面的并区域与三正则图的Ham ilton圈

Sachs. Kozyrev和 Grinbery指出了平面图具有 Hamilton圈的一个必要条件是 ∑ni=3 ( i-2 )i=∑ni=3 ( i-2 ) ′i=n-2 ,其中 i 和 ′i 分别为 Hamilton圈内 ,外度为 i的面数 ,在这个必要条件的基础上 ,给出了三正则平面图 Hamilton圈的一个算法     

四元数Heisenberg群上的Radon变换

令Q=X×H是一个四元数Heisenberg群,其中,X是一个2×2的Pauli矩阵.文章(1)给出四元数Heisenberg群Q的薛定谔表示;(2)通过Weyl变换研究四元数Heisenberg群Q上的奇异卷积算子,结合奇异卷积算子的性质得到了Radon变换的逆公式;(3)得到了Radon变换是索伯列夫空间W到L2(Q)的有界酉算子.     

Kirchhoff弹性杆拟动力学的四元数表示

研究静力学Kirchhoff弹性杆,Kirchhoff动力学比拟是重要的技巧。拟动力学方程通常是用Euler角表示的,但Euler角在θ=kπ处存在奇异性,不适合数值计算。为了解决这个问题,本文引入四元数并建立了拟动力学模型的拟Lagrange方程和拟Hamilton方程。     

Minkowski不等式在四元数矩阵中的推广

本文是利用两个著名的命题,将闵科夫斯基(Minkowski)不等式推广到四元数矩阵中,这个结果对四元数在近代工程中的应用提供了方便。     

一类四元数矩阵保左特征值的线性映射条件

设Q表示四元数集合,Mn(Q)表示n×n四元数矩阵的集合.若M、N∈Mn(Q)分别是下三角可逆四元数矩阵且φ(A)=MAN,证明了对于任意下三角四元数矩阵A∈Mn(Q),如果φ(A)与A具有相同的左特征值,当且仅当M、N和A中的元素mss,nss和ass的虚部对应成比例,且mssnss=1,或虚部对应为零.     

四元数矩阵的左(右)加权*-序

利用四元数矩阵的加权共轭转置定义了四元数矩阵的加权左(右) 序,给出了加权左(右) 序的一些等价刻画,推广了以往文献的相应结果.     

矩阵半张量积在求解四元数线性系统中的应用

近年来，矩阵半张量积被广泛应用于布尔网络、混合值逻辑网络、电力系统非线性鲁棒稳定控制代数问题等的分析与控制.该文提出了它在四元数线性系统中的一种新的应用.利用矩阵半张量积、四元数矩阵的实向量表示和四元数三对角Hermitian(反Hermitian)矩阵的特殊结构，得到了四元数矩阵方程(AXB，CXD)＝(E，F)的最小二乘三对角Hermitian(反Hermitian)解的表达式.给出了四元数矩阵方程相容的充要条件以及在相容条件下的通解表达式.还给出了数值算法，并通过实验验证了该方法的有效性.     

传递对准误差模型及其QCDKF算法

基于乘性四元数计算量小、精度高、非奇异性和全姿态工作特点以及大角度传递对准系统设计要求,建立了可适用于任意失准角情形的传递对准系统速度姿态匹配乘性四元数误差模型;以乘性四元数描述的载体姿态矩阵为对象,构造姿态矩阵代价函数计算乘性四元数均值,使其满足四元数规范化要求,进而计算四元数误差方差矩阵;联合中心差分卡尔曼滤波(CDKF)算法,实现传递对准系统的四元数中心差分卡尔曼滤波(QCDKF)算法.仿真结果表明:该算法能够有效解决大失准角情形下惯导系统传递对准问题,数值计算稳定性较好,计算精度和对准时间都满足系统设计要求.     

一类凸Hamilton系统周期轨道的存在性

1引论 设万〔C’(R21,R),一考虑Hamilton系统一J以t)二HZ〔z(t)〕.(HS)此处数。之二dz/dtJ一(一夕),I是R’‘上“亘等算子;11一gr·““H;11称为“旨量函如果万还依赖于时间t, 一J:(t)二H:〔z(t),t〕(FHS) 常微分方程(HS)和(FHS)是Lagrange力学和Hamilton力学中的基本方程。近年来Hamilton系统在如下方面有了很大进展。 1、在特定的等值面上周期轨道的存在性。即对某一给定的常数h,讨论方程(HS)满足等式H〔戚t)〕=h的周期解的存在性。如〔2〕、〔5〕、〔6〕’。 2、具有特定周期的周期轨道的存在性。即对某一给定的正数T,讨论(…     

四元数在多体系统理论应用中的归一化问题

在多体系统理论中，采用四元数描述体间转功能避免“奇点”问题，但也带来由于计算误差造成四元数不归一的不足，本文对四元数在描述刚体转动中的利弊加以分析，并提出改进措施。