فضای ضرب داخلی

مقطع تحصیلی: عمومی

رای دهی: 5 / 5

فعال سازی ستارهفعال سازی ستارهفعال سازی ستارهفعال سازی ستارهفعال سازی ستاره
 

تعریف فضای ضرب داخلی: فرض کنید که \(V\) یک فضای برداری بر روی میدان \(F\) باشد. تابع زیر را بر روی این فضای برداری تعریف می‌کنیم:

\(<. , .> : V \times V \rightarrow F\)

که در شرایط زیر صدق می‌کند:

۱. به ازای هر \( v \in V\) می‌گیریم:

 \(<v , v> \geq 0\)

۲. اگر \( v,u\in V\) باشد و هرگاه اسکالر \(a \in F\) می‌گیریم، داریم:

\(<au , v> = a<u , v>\)

۳. برای هر \(u,v,w \in V\) می‌گیریم، داریم:

\( <u+v , w> = <u , w> + <v , w>\)

۴. برای هر \(u \in V\) می‌گیریم داریم، اگر \(<u,u> = 0\) است و اگر تنها اگر \( u=0\) باشد.

در اینصورت این فضای برداری همراه با شریط بالا یک فضای ضرب داخلی است. 


مثال ۱. فرض کنید \(V\)  فضای برداری تمام توابع پیوسته حقیقی بر روی بازه \([-1,1]\) باشد. ثابت کنید که این فضای برداری همراه با تابع زیر یک فضای ضرب داخلی است.

\(<. , .> = v \times v \Longrightarrow \mathbb{R}\)

\(<f , g> =\int_{-1}^{1} f(x)g(x)dx \)

برای اثبات این موضوع که این فضا یک فضای ضرب داخلی است، باید ثابت کنیم که تابع مورد نظر یک ضرب داخلی است. لذا داریم:

۱. برای هر \( f(x) \in V \) می‌گیریم، داریم:

\(<f(x) , f(x)> = \int_{-1}^{1} f(x)f(x)dx = \int_{-1}^{1} f(x)^2 dx \)

که این مقدار انتگرال همواره بزرگتر مساوی صفر خواهد بود.

۲ .برای هر \(f(x),g(x),h(x) \in V\) می‌گیریم، داریم:

\(<f(x) + g(x) , h(x)>=\int_{-1}^{1} (f(x)+g(x))h(x)dx = \int_{-1}^{1} (f(x)h(x) + g(x) h(x)) dx = \int_{-1}^{1} f(x) h(x) dx + \int_{-1}^{1} g(x)h(x),d(x) = <f(x) , h(x)> + <g(x) , h(x)> \)

۳ .برای هر \(f(x),g(x) \in V\) و \(\lambda \in \mathbb{R}\) بگیریم، داریم:

\(<\lambda f(x),g(x)> = \int_{-1}^{1} \lambda f(x) g(x) dx = \lambda \int_{-1}^{1} f(x) g(x) dx = \lambda <f(x) , g(x)>\)

۴ .برای هر \(f(x),g(x)(n) \in V\) می‌گیریم، داریم:

\(<f(x),g(x)> = \int_{-1}^{1} f(x) g(x) dx = <g(x) , f(x)>\)

چون این توابع حقیقی مقدار هستند، همواره رابطه بالا برقرار خواهد بود.


ویژگی فضای ضرب داخلی: ویژگی‌های اساسی که بر روی فضای ضرب داخلی برقرارند عبارتند از:

فرض کنید که \(u \in V\) باشد و \(\lambda \in F\) یک اسکالر باشد. لذا داریم:

۱. برای هر \( u \in V\) داریم:

\(<0 , u> = 0\)

۲. برای هر \( u \in V\) می‌گیریم، داریم:

 \( <u , 0> =0\)

۳. برای هر \( u,v,w \in V\) می‌گیریم، داریم:

 \( <u , v+w> = <u , v> + <u , w>\)

۴. برای هر \( u,v \in V\) و \( \lambda \in F\) می‌گیریم، داریم:

 \(<u , \lambda w> = \overline{\lambda}<u , w> \)


تمرین ۱. ویژگی‌های ۱ تا ۴ را بر روی فضای ضرب داخلی ثابت کنید.

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر به عنوان مهمان

0
نظر شما به دست مدیر خواهد رسید
  • هیچ نظری یافت نشد

جدیدترین محصولات

راهنما و تشریح المسائل معادلات دیفرانسیل معمولی و کاربردهای آن، جورج اف سیمونز، لطفی، مهدیانی راهنما و تشریح المسائل معادلات دیفرانسیل معمولی و کاربردهای آن، جورج اف سیمونز، لطفی، مهدیانی بازدید (161)
کتاب راهنما و حل المسائل معادلات دیفرانس...
حل تمرین های کتاب ریاضی هشتم خیلی سبز  فصل نهم حل تمرین های کتاب ریاضی هشتم خیلی سبز فصل نهم بازدید (1411)
حل تمرین های کتاب ریاضی هشتم خیلی سبز ف...
جزوه معادلات دیفرانسیل استاد یوسف نژاد، دانشگاه صنعتی شریف بهار 1397 جزوه معادلات دیفرانسیل استاد یوسف نژاد، دانشگاه صنعتی شریف بهار 1397 بازدید (1318)
جزوه معادلات دیفرانسیل استاد یوسف نژاد، ...
جزوه جبر یک دکتر غلامزاده محمودی دانشگاه صنعتی شریف 96-97 جزوه جبر یک دکتر غلامزاده محمودی دانشگاه صنعتی شریف 96-97 بازدید (1433)
جزوه جبر یک دکتر غلامزاده محمودی دانشگاه...
حل تمرین های کتاب کار ریاضی هفتم خیلی سبز  فصل  نهم حل تمرین های کتاب کار ریاضی هفتم خیلی سبز فصل نهم بازدید (1418)
حل تمرین های کتاب کار ریاضی هفتم خیلی سب...

فایل های تصادفی

A study on linear and nonlinear Schrodinger equations by the variational iteration method A study on linear and nonlinear Schrodin... بازدید (11123)
Abdol-Majid Wazwaz ، In this work, we in...
جزوه معادلات دیفرانسیل استاد یوسف نژاد، دانشگاه صنعتی شریف بهار 1397 جزوه معادلات دیفرانسیل استاد یوسف نژاد، ... بازدید (1318)
جزوه معادلات دیفرانسیل استاد یوسف نژاد، ...
پاسخ تشریحی آزمون پایانی هندسه دهم دبیرستان نمونه شهرستان انار مورخ 13960313 پاسخ تشریحی آزمون پایانی هندسه دهم دبیرس... بازدید (4639)
پاسخ تشریحی آزمون پایانی هندسه پایه دهم ...
کتاب سری های فوریه و چندجمله ای های متعامد دکتر فراهی کتاب سری های فوریه و چندجمله ای های متعا... بازدید (9772)
کتاب سری های فوریه و چندجمله ای های متعا...
قتل در فانوس دریایی؛ دکتر میرزاوزیری قتل در فانوس دریایی؛ دکتر میرزاوزیری... بازدید (16013)
در این داستان به ارائه‌ی کاربردی از منطق...

پربازدیدترین محصولات

حل المسائل کتاب نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین حل المسائل کتاب نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین بازدید (33515)
پاسخ سوالات و تمرینات کتاب نظریه مجموعه ...
مثلث نوشته دکتر میرزاوزیری مثلث نوشته دکتر میرزاوزیری بازدید (24969)
کتاب مثلث دکتر میرزاوزیری ، رمز فایل www...
اشتباه سوزنبان دکتر میرزاوزیری اشتباه سوزنبان دکتر میرزاوزیری بازدید (24065)
نویسنده : دکتر مجید میرزاوزیری ؛ چاپ او...
حافظه استاد، نوشته دکتر میرزاوزیری حافظه استاد، نوشته دکتر میرزاوزیری بازدید (22289)
حافظه استاد، نوشته دکتر میرزاوزیری چاپ...
آشنایی با نظریه گراف، دوگلاس بی وست آشنایی با نظریه گراف، دوگلاس بی وست بازدید (21933)
دانلود کامل کتاب آشنایی با نظریه گراف دو...
  • تهران و کرج
  • 09190-24816-0
  • این ایمیل آدرس توسط سیستم ضد اسپم محافظت شده است. شما میباید جاوا اسکریپت خود را فعال نمایید

آمار سایت

ارسال پیام برای ما

  Mail is not sent.   Your email has been sent.
بالا