Matematik

Indre produkt

18. marts 2009 af gulvmopppe (Slettet)

Hej.

Sætning:

Lad V være et komplekst indre produktrum og lad T være en operator på V, således at

   <Tv,v> = 0,

for alle v i V, så er T = 0. (<·> er indre produkt.)

Bevis:

Antag, at V er et komplekst indre produktrum og T en operator på V. Så er

   <Tu,w> = (<T(u+w),u+w> - <T(u-w)>,u-w)/4 + i(<T(u+iw),u+iw> - <T(u-iw),u-iw>)/4,

for alle u,v,w i V og i er den imaginære enhed.

Spørgsmål:

Hvorfor gælder dette lighedstegn i beviset?

Jeg er kommet frem til, at

   <T(u+w),u+w> = <T(u+w),u> + <T(u+w),w>,

   <T(u-w),u-w> = <T(u-w),u> - <T(u-w),w>, (tror jeg nok)

   <T(u+iw),u+iw> = <T(u+iw),u> - i<T(u+iw),w>,

   <T(u-iw),u-iw> = <T(u-iw),u> + i<T(u-iw),w>. (tror jeg nok)

[NB! Resten af beviset i bogen kan jeg godt forstå.]


Brugbart svar (0)

Svar #1
18. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)

Jeg ved ikke , om du kan bruge denne side:

http://mathworld.wolfram.com/HermitianInnerProduct.html


Svar #2
18. marts 2009 af gulvmopppe (Slettet)

Tak, men jeg synes ikke rigtig jeg kan komme videre.
Mit problem er, at jeg ikke ved hvordan jeg skal behandle udtrykkene

   <T(u±w)> og <T(u±iw)>

Jeg går ud fra at de skal omskrives på en eller anden måde, så der ikke indgår mere end ét led i operatorudtrykkene, men jeg aner ikke hvordan.


Brugbart svar (0)

Svar #3
18. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)

Jeg har selv haft det for år tilbage, men husker det ikke, kan du ikke bevise det ved at definere u og v med koordinater?


Svar #4
21. marts 2009 af gulvmopppe (Slettet)

Det kan jeg ikke finde ud af.
Mit problem er, at jeg ikke aner hvad jeg skal gøre ved operatorerne

  T(u±w) og T(u±iw)

Gør ud fra at de skal omskrives på en eller anden måde.


Brugbart svar (0)

Svar #5
21. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)

ja men det indre produkt er defineret ved (x,y)=x*y=(x1,x2,...,xn)*(y1,y2,...,yn), med tilhørende 4 egenskaber:

1 (u+v,w) = (u,w)+(v,w)

2) (k*v,w) = k*(v,w)

3) (v,w) = (w,v)

Med henyn til komplekst vektorrum, så er der yderligere n egenskab, nemlig, at (v,w)=(w,v)konjugeret Det kaldes et Hermitisk indre produktrum. Det er hvad jeg husker om det. Der må jo være en forskrift for den operator, du nævner?


Svar #6
21. marts 2009 af gulvmopppe (Slettet)

#5:
Nej; det gælder nemlig for en vilkårlig kompleks operator. Derfor tvivler jeg meget på at man skal have fat i noget med koordinater, men jeg ved det da ikke med sikkerhed.


Brugbart svar (0)

Svar #7
22. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)

Det kunne være sådan her med brug af definitionerne og den lineære afbildning (operator) T: X føres over i X:

Du skal vise, at (Tv,v)=0 for det indre komplekse produktrum, du kommer ikke uden om at definere v, hvor v=ax+y, og så bruge definitionerne:

T((ax+y),ax+y) = T(ax)+Ty, ax+y) = T((ax),ax)) + T((ax),y) + T(y,y) = a(Tx,y) + a(konjugeret)T(y,x)

og vi har T((ax),ax)=0 og T(y,y)=0

Sæt så a = 1 og a = i i ligningen, så kan du selv fortsætte.
 


Svar #8
22. marts 2009 af gulvmopppe (Slettet)

#7:
Okay, det prøver jeg. Tak for det.


Skriv et svar til: Indre produkt

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.