Demostración matemática para encontrar los valores en un producto escalar

Maestro Valero:

Puede orientarme si la siguiente demostración es válida.

Sea theta: R^2 x R^2 entonces R dada por theta((x,y),(a,b)) = xa-xb-ya + (gama)yb. Encontrar todos los valores de alfa que pertenece a los R, la los cuales theta es un producto escalar en R^2.

Como deberá cumpli las propiedades de un producto escalar, siendo el producto escalar en R

Entonces

<ax+by,z> = a<x,z> + b<y,z>
<x,ay+bz> = a<x,y> + b<x,z>
<x,y> = <y,x>
<x,x> ≥0 y es 0 <==>  x=0

Entonces probando con la última
f((x,y),(x,y)) = xx - xy - yx + γyy = xx + γyy ≥ 0
por lo tanto debe ser positivo ya que de lo contrario los vectores de la forma (0,a)
serían de un producto consigo mismo negativo.
En la propiedad conmutativa
f((x,y),(a,b)) = xa - xb - ya + γyb
f((a,b),(x,y)) = ax -ay -bx +γby
se cumple
Y la propiedad lineal primera
f(r(x,y)+s(u,v) ,(a,b)) =
f((rx+su,ry+sv),(a,b)) =
(rx+su)a - (rx+su)b - (ry+sv)a + γ(ry+sv)b =
r(xa - xb -ya +γyb) + s(ua - ub - va + γvb) =
r•f((x,y),(a,b)) + s•f((u,v),(a,b)
y la segunda se demuestra por lo tanto al ser conmutativa se cumple,
Sea
f((x,y),(x,y)) = xx - xy - yx +γyy = x^2 - 2xy + γy^2 ≥ 0
x^2 - 2xy + y^2 + (γ-1) y^2≥0
(x+y)^2 +(γ-1) y^2 ≥0
(γ-1) y^2 ≥ -(x+y)^2
γ-1 ≥ - (x+y)^2/y^2
γ ≥ 1 - (x+y)^2/y^2
Lo que se resta puede ser 0 pero no negativo,
por lo tanto la solución es que sirve cualquier γ ≥ 1

Respuesta
1

Lara Alllnah!

·

Lo que he visto está todo bien. Pero otra vez no uses esa letra griega gamma, usa la alfa, la beta o cualquier otra que esa apenas se distingue con la y.

Unícamente te falta demostrar que

<x,x>=0  <==> x=0

Para completar la demostración de que es un producto escalar.

De izquierda a derecha

0=<(x,y), (x,y)> xx - xy - yx + γyy = xx + γyy = x^2 + γy^2 =0

Como γ >=1 tenemos la suma de dos téminos positivos, que solo puede ser 0 si los dos términos son cero

x^2 = 0 ==> x=0

γy^2 = 0 ==> y^2 = 0  ==> y=0

De derecha a izquierda

<(0,0) , (0,0)> = 0·0 - 0·0 - 0·0 + γ·0·0 = 0

¡Gracias! Maestro Valero

Perdón, falla una cosa, debe ser γ > 1 estrictamente mayor que 1 porque si es 1 tendremos

<(x,x)(x,x)> xx - xx - xx +1·xx =0

Y tenemos un elemento distinto de (0,0) cuyo producto consigo mismo es 0.

Tuve un fallo bastente gordo, ahora lo corrijo:

De izquierda a derecha

0=<(x,y), (x,y)> xx - xy - yx + γyy =

xx + γyy = x^2 - 2xy + γy^2 =

x^2 - 2xy + y^2 + (γ-1)y^2

(x-y)^2 +(γ-1)y^2

Como γ >1 tenemos la suma de dos téminos no negativos, que solo puede ser 0 si los dos términos son cero

(x-y)^2 = 0 ==> x-y=0  ==> x=y

y el segundo

(γ-1)y^2 = 0 ==>

como γ >1  ==> γ-1 >0 ==> y=0

entonces la conclusión de las dos es

x=y=0

luego (x,y)=(0,0)

Y eso es todo, recuerda, es γ>1 nosirve el =.

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