CHAPITRE VII
FORMES DIFF´
ERENTIELLES
§1. Formes multilin´eaires altern´ees
1. Formes p-lin´eaires altern´ees
Soit E un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K et soit p
un entier ≥0 . On appelle forme p-lin´eaire sur E une application de Epdans K qui est
une fonction K -lin´eaire de chacune des pcomposantes.
Remarque 1. — L’espace vectoriel des formes p-lin´eaires sur E est canoniquement isomorphe au
dual de l’espace vectoriel Tp(E) = E⊗p, et donc `a Tp(E∗) . Pour p= 0 , il s’identifie `a K .
Une forme p-lin´eaire ωsur E est dite altern´ee si ω(x1, . . . , xp) = 0 lorsque deux des
xisont ´egaux. Une telle forme est antisym´etrique : pour toute permutation σ∈Spet
tout (x1, . . . , xp)∈Ep, on a
ω(xσ(1), . . . , xσ(p)) = ε(σ)ω(x1, . . . , xp),
o`u ε(σ) est la signature de σ. Inversement, si K est de caract´eristique 6= 2 , toute forme
p-lin´eaire antisym´etrique sur E est altern´ee.
On note Altp(E) l’espace vectoriel des formes p-lin´eaires altern´ees sur E . Il s’identifie
`a K pour p= 0 , `a E∗pour p= 1 ; il est nul pour p > dim(E) .
Remarques. — 2) L’espace vectoriel Altp(E) est canoniquement isomorphe au dual de l’espace
vectoriel Λp(E) .
3) Lorsqu’on identifie l’espace vectoriel des formes p-lin´eaires `a Tp(E∗) , l’espace vectoriel des
formes p-lin´eaires antisym´etriques sur E s’identifie `a l’espace vectoriel des tenseurs antisym´etriques
dans Tp(E∗) .
2. Produit ext´erieur de formes multilin´eaires altern´ees
Conservons les notations du no1.
Soient p,qdes entiers ≥0 , et soient ω∈Altp(E) et ω0∈Altq(E) . Notons Sp,q
l’ensemble des permutations de {1, . . . , p +q}qui sont croissantes dans {1, . . . , p}et dans
{p+ 1, . . . , p +q}. L’application ω∧ω0: Ep+q→K d´efinie par
(ω∧ω0)(x1, . . . , xp+q) = P
σ∈Sp,q
ε(σ)ω(xσ(1), . . . , xσ(p))ω0(xσ(p+1), . . . , xσ(p+q))
est (p+q) -lin´eaire altern´ee. On l’appelle le produit ext´erieur de ωpar ω0.
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