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¿Existe una única definición de producto escalar en $\mathbb R^n$ tal que la norma base es ortonormal?

No existe una única definición de producto escalar en $\mathbb R^n$, de modo que la norma base es ortonormales? No puedo encontrar una definición de producto escalar diferente de la habitual definición. Es esto cierto o falso?. Gracias!

Editar Deje $\langle ,\rangle_1$ s $\langle ,\rangle_2$ ser dos diferentes productos de puntos tales que la norma base es ortonormales con los productos de puntos. Tanto el departamento de transporte de los productos están asociados a matrices de Gram $G, G'$ respectivamente, pero ya que hacen de la norma base ortonormales, necesariamente $G = G' = I_n$. Por lo tanto dot productos son los mismos ya que dados dos vectores $x,y\in\mathbb R^n$ tenemos que $x^t G y = x^t G' y = x^t y $. Lo siento por mi inglés, es terrible. Es esto válido? Gracias de nuevo!

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muzzlator Puntos 5769

Una vez que se define el producto escalar en una base, se definen en todas partes por linealidad. Así que el producto escalar estándar que se utilizan para es en realidad el producto de punto único donde la base estándar orthonormal

3voto

rschwieb Puntos 60669

Cada bilineal simétrica forma se puede expresar como una matriz simétrica $B$, de modo que $B(x,y)=xBy^T$ con la costumbre de la multiplicación de la matriz. Estoy abusando de la notación mediante el uso de $B$ por tanto $B(-,-)$ y la matriz $B$, pero espero que no sea demasiado molesto.

Si desea que el estándar de base para ser "ortonormales" en el sentido de que los elementos son pares ortogonal con $B(e_i,e_i)=1$, entonces para que eso suceda, sería necesario que sucedan dos cosas.

En primer lugar $B(e_i,e_i)=e_iBe_i^T=1$. Si usted mira lo que esto significa, dice que los elementos de la diagonal de la matriz $B$ son todos 1.

En segundo lugar, $B(e_i,e_j)=e_iBe_j^T=0$$i\neq j$. Si usted mira lo que esto significa, dice que $B_{ij}=0$ todos los $i\neq j$. Lo que significa que $B$ tiene que ser la matriz identidad, y la forma bilineal es de hecho el producto escalar usual: $xI_ny^T=xy^T$.


Usted podría estar interesado en saber que cada bilineal simétrica forma es equivalente a una matriz diagonal cuya diagonal entradas puede ser cualquier mezcla de elementos de $\{0,-1,1\}$ que te gusta. Esto incluye formas bilineales $A$ que $A(b,b)=-1$ para algunos la base de los elementos, y $A(b,b)=0$ para algunos la base de los elementos.

Estos son un poco diferente de la habitual punto del producto debido a que no están positiva definida, y tienen con los vectores "de longitud cero," pero puedo asegurar que ellos tienen sus usos. Algunos ejemplos son las formas bilineales con $(1,-1,-1,-1)$ o $(-1,1,1,1)$ en la diagonal, que puede ser utilizado en $\Bbb R^4$ a un modelo de espacio-tiempo.

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