Тема . Линал и алгебра.

.03 Аффинные пространства. Геометрия евклидовых линейных и аффинных пространств.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#106716

Доказать, что функция f : ℝ2 × ℝ2 → ℝ  , заданная по формуле для x = (x1,x2) ∈ ℝ2,y = (y1,y2) ∈ ℝ2

        (       )(     ) (   )
f(x,y) =  x1  x2   a  b    y1
                   c  d    y2

при следующих условиях:
1. b = c  ;
2. a > 0  ;
3.    (     )
     a  b
det  c  d  >  0

является скалярным произведением на пространстве ℝ2   (т.е. она билинейна, симметрична и положительно определена).

Показать доказательство

1. Билинейность. Она очевидным образом вытекает из формулы, которой задана f  . f  , заданная такой формулой, будет линейна как по первому, так и по второму аргументу - это просто следует из формулы умножения матриц.

2. Симметричность. Тут уже надо явно пользоваться тем, что нам дано, что b = c  . В таком случае формула для вычисления f (x,y)  приобретает вид:

                 (     ) (   )            (         )
        (       )  a  b    y1    (      )   ay1 + by2
f(x,y) =  x1  x2   b  d    y2  =  x1  x2    by1 + dy2 =  ax1y1 + bx1y2 + bx2y1 + dx2y2

И эта формула, очевидно, перейдет в себя же при замене x1   на y1   , и x2   на y2   . А это в точности и означает, что f (x, y) = f (y,x )  для любых        2
x,y ∈ ℝ   .

3. Положительная определенность.

           2              2   √ --    √b--  2         b2     2
f(x,x ) = ax1 + 2bx1x2 + dx2 = ( ax1 +  ax2) +    (d-− -a ) x 2
                                                >0◟ по◝ у◜сло◞вию

Ясно, что сумма квадратов с положительными коэффициентами неотрицательна и равна нулю тогда и только тогда, когда

x2 = 0

и

√--    -b-
 ax1 + √a-x2 = 0

то есть и

x  = 0
 1

Что и требовалось доказать.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!