שינויים

מכפלה פנימית מושרית

נוספו 1,417 בתים, 07:43, 17 באפריל 2022
/* אי שליליות */
<math>\langle x,y\rangle = \frac{||x+y||^2 -||x-y||^2}{4} = \frac{||x+y||^2 -||y-x||^2}{4} = \langle y,x\rangle</math>
===אנטי אי שליליות===
נבצע מכפלה פנימית בין וקטור לעצמו
ולכן המשוואה הראשונה מתקיימת.
 
 
כעת נשווה את המונים במשוואה השנייה:
 
<math>||x+iy||^2 - ||x-iy||^2 = ||i(-ix+y)||^2 - ||-i(ix+y)||^2 = </math>
 
<math>=(|i|\cdot||y-ix||)^2 -(|-i|\cdot ||y+ix||)^2= -(||y+ix||^2 - ||y-ix||^2)</math>
 
כפי שהיינו צריכים להוכיח.
 
 
===אי שליליות===
נבצע מכפלה פנימית בין וקטור לעצמו
 
<math>\langle x,x\rangle = \frac{||x+x||^2 -||x-x||^2}{4} + i\cdot \frac{||x+ix||^2 -||x-ix||^2}{4}</math>
 
 
נפתח את החלק הממשי:
 
<math>\frac{||x+x||^2 -||x-x||^2}{4} = \frac{||2x||^2 }{4} = \frac{4||x||^2}{4}=||x||^2</math>
 
 
לגבי החלק המדומה, נשים לב כי
 
<math>||x+ix||^2 = ||(1+i)x||^2 = |1+i|^2 ||x||^2 = 2||x||^2</math>
 
וכן
 
<math>||x-ix||^2 = ||(1-i)x||^2 = |1-i|^2 ||x||^2 = 2||x||^2</math>
 
וסה"כ החלק המדומה מתאפס
 
<math>\frac{||x+ix||^2 -||x-ix||^2}{4}=0</math>
 
(הערה: אפשר היה גם להסיק שהחלק המדומה מתאפס בזכות ההרמיטיות.)
 
 
סה"כ קיבלנו כי
 
<math>\langle x,x\rangle = ||x||^2 </math>
 
ומתכונות הנורמה אנו יודעים כי ביטוי זה אינו שלילי, ומתאפס אם ורק אם <math>x=0</math>.
 
 
 
לבסוף, נשים לב כי גילינו כי <math>||x||=\sqrt{\langle x,x\rangle}</math>, כלומר הנורמה של המרחב מושרית מהמכפלה הפנימית שיצרנו.