Peatüki
algus: Vektorid
Eelmine: Vektorite
lineaarne sõltuvus.
Järgmine: Vektori
norm
Definitsioon 1.4.1.
Vektorruumi X üle korpuse K nimetatakse skalaarkorrutamisega
ruumiks, kui igale elemendipaarile
on vastavusse seatud kindel, vektorite x
ja y
skalaarkorrutiseks nimetatav, arv
nii, et on täidetud tingimused (skalaarkorrutise aksioomid):
Kui
on vektorruum üle
,
siis definitsiooni põhjal
ja tingimus 1 omandab kuju
,
st sel juhul on skalaarkorrutis kommutatiivne.
Näide 1.4.1. Defineerime ruumis
vektorite
skalaarkorrutise valemiga
Kontrollime tingimuste 1-4 täidetust:
Näide 1.4.2. Vaatleme kõigi lõigul
(Lebesgue'i mõttes) integreeruva ruuduga funktsioonide vektorruumi
Defineerime selliste funktsioonide skalaarkorrutise
seosega
Veenduge, et on täidetud skalaarkorrutamise aksioomid 1-4!
Lause 1.4.1. Skalaarkorrutisel
on järgmised omadused:
Tõestame esitatud väited:
Lause 1.4.2 (Cauchy-Schwartzi
võrratus). Skalaarkorrutamisega vektorruumi
mistahes vektorite
x
ja
y
korral kehtib võrratus
Tõestus. Kui ,
siis skalaarkorrutise definitsiooni tingimuse 1 põhjal
peab võrratus paika. Vaatleme järgnevalt juhtu
Defineerime abifunktsiooni
Kuna
korral
Viimane võrratus on samaväärne võrratusega
ja see Cauchy-Schwartzi võrratusega. Cauchy-Schwartzi võrratus
võimaldab defineerida nurga kahe vektori vahel skalaarkorrutisega
vektorruumis.
Definitsioon 1.4.2. Skalaarkorrutamisega
vektorruumi
mistahes vektorite
x
ja
y
vaheline nurk määratakse seosega
Ülesanne 1.4.1.* Näidake,
et iga kahe komplekse vektori
ja
korral kehtib võrdus
Ülesanne 1.4.2.* Kõigi lõigul
määratud reaalsete kordajatega ülimalt n-astme polünoomide
vektorruumis
on skalaarkorrutis defineeritud valemiga
Leidke polünoomide
ja
vaheline nurk.