Skalarni produkt: Razlika med redakcijama

Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Glaisher (pogovor | prispevki)
m vrnitev sprememb uporabnika 112.96.28.47 (pogovor) na zadnje urejanje uporabnika 2001:1470:FACA:1506:3D5F:1BDE:5CE7:2EA9
m m/dp/slog
Vrstica 1:
'''Skalárni prodúkt''' je [[matematična operacija]], ki dvema [[vektor (matematika)|vektorjema]] priredi število ([[skalar]]). Rezultat izračunamose izračuna kot [[produkt]] [[dolžina|dolžin]] obeh vektorjev in [[kosinus]]a vmesnega [[kot]]a (vmesni kot je kot ''φ'', ki ga vektorja oklepata, če izhajata iz skupne začetne [[točka|točke]]). Simbol za skalarni produkt je pika, ki pa se jo lahko tudi izpuščamoizpušča:
 
:<math> \vec a\cdot\vec b = \left |\vec a\right |\left |\vec b\right |\cos\varphi \!\, , </math>
: <math> \vec a \vec b = \left |\vec a\right |\left |\vec b\right |\cos\varphi \!\, . </math>
 
== Definicija ==
 
==Definicija==
Skalarni produkt vektorjev '''a''' = [''a''<sub>1</sub>, ''a''<sub>2</sub>, ... , ''a''<sub>''n''</sub>] in '''b''' = [''b''<sub>1</sub>, ''b''<sub>2</sub>, ... , ''b''<sub>''n''</sub>] je definiran kot:
:<math>\mathbf{a}\cdot \mathbf{b} = \sum_{i=1}^n a_ib_i = a_1b_1 + a_2b_2 + \cdots + a_nb_n </math>
:kjer Σ pomeni [[Vsota|Vsoto]] in ''n'' dimenzijo vektorskega prostora.
 
: <math> \mathbf{a}\cdot \mathbf{b} = \sum_{i=1}^n a_ib_i = a_1b_1 + a_2b_2 + \cdots + a_nb_n \!\, , </math>
V dvodimenzionalnem prostoru je tako produkt vektorjev [a,b] in [c,d] enak ac + bd.
 
:kjer Σ pomeni [[Vsotavsota|Vsotovsoto]] in ''n'' dimenzijorazsežnost vektorskega prostora.
 
V dvodimenzionalnem[[dvorazsežni prostor|dvorazsežnem prostoru]] je tako produkt vektorjev [a,b] in [c,d] enak ac + bd.
 
Podobno je v [[trirazsežni prostor|trirazsežnem prostoru]] produkt vektorjev [a,b,c] in [d,e,f] enak ad + be + cf.
 
PrimerZgled:<math>
 
:[1, 3, -5] \cdot [4, -2, -1]
Vrstica 24 ⟶ 27:
</math>
 
== LastnostiZnačilnosti skalarnega produkta ==
 
Skalarni produkt je '''[[komutativnost|komutativen]]'''.
 
Vrstica 42 ⟶ 46:
 
Skalarni produkt vektorja s samim sabo je enak [[kvadrat]]u dolžine vektorja, saj je vmesni [[kot]] v tem primeru enak 0° (cos 0° = 1):
 
: <math> \vec a \vec a=|\vec a|^2 \!\, . </math>
 
Skalarni produkt medsebojno [[pravokotnost|pravokotnih]] vektorjev je enak 0, saj je [[kosinus]] vmesnega kota enak nič (cos 90° = 0):
:<math>\vec a\bot\vec b \iff \vec a\vec b =0</math>
 
: <math> \vec a\bot\vec b \iff \vec a\vec b =0 \!\, . </math>
==Posplošitev skalarnega produkta==
Izraz ''skalarni produkt'' uporabljamo tudi v širšem smislu besede.
 
== Posplošitev skalarnega produkta ==
'''Posplošeni skalarni produkt''' (ali ''skalarni produkt v širšem smislu besede'') je [[računska operacija]], ki ima iste osnovne lastnosti kot običajni skalarni produkt. Takšno operacijo imenujemo tudi '''notranji produkt'''.
 
Izraz ''skalarni produkt'' uporabljamose rabi tudi v širšem smislu besede.
===Definicija notranjega produkta===
Imejmo [[vektorski prostor]] ''V'' nad komutativnim [[obseg (algebra)|obsegom]] '''F''' (v praksi je '''F''' običajno množica [[realno število|realnih]] ali pa množica [[kompleksno število|kompleksnih števil]]).
 
'''Posplošeni skalarni produkt''' (ali ''skalarni produkt v širšem smislu besede'') je [[računska operacija]], ki ima iste osnovne lastnostiznačilnosti kot običajni skalarni produkt. TakšnoTakšna operacijooperacija imenujemose imenuje tudi '''notranji produkt'''.
Notranji produkt je preslikava, ki dvema vektorjema iz ''V'' priredi element obsega '''F'''. Rezultat označimo kot <math>\langle x,y\rangle</math> ali (''x,y'') ali kar preprosto ''x&nbsp;y''.
 
=== Definicija notranjega produkta ===
Za notranji produkt morajo veljati naslednje lastnosti (za poljubne vektorje ''x,y'' in ''z'' ter za poljubna ''a'' in ''b'' iz obsega '''F'''):
 
ImejmoNaj je [[vektorski prostor]] ''V'' nad komutativnim [[obseg (algebra)|obsegom]] '''F''' (v praksi je '''F''' običajno množica [[realno število|realnih]] ali pa množica [[kompleksno število|kompleksnih števil]]).
 
Notranji produkt je preslikava, ki dvema vektorjema iz ''V'' priredi element obsega '''F'''. Rezultat označimose označi kot <math>\langle x,y\rangle</math> ali (''x,y'') ali kar preprosto ''x&nbsp;y''.
 
Za notranji produkt morajo veljati naslednje lastnostiznačilnosti (za poljubne vektorje ''x,y'' in ''z'' ter za poljubna ''a'' in ''b'' iz obsega '''F'''):
 
* konjugirana simetrija:
Vrstica 64 ⟶ 72:
 
* Linearnost (v prvem faktorju):
: <math> \langle ax,y\rangle= a \langle x,y\rangle </math>
: <math> \langle x+y,z\rangle= \langle x,z\rangle+ \langle y,z\rangle </math>
 
: <math> \langle ax,y\rangle= a \langle x,y\rangle \!\, , </math>
*Pozitivna definitnost:
: <math> \langle x+y,xz\rangle= >0\langle </math> za vsak ''x'',z\rangle+ različen\langle ody,z\rangle \!\, 0. </math>
 
* Pozitivna definitnost:
 
: <math> \langle x,x\rangle >0 </math> za vsak ''x'', različen od 0.
 
=== Značilnosti ===
 
Če upoštevamose upošteva definicijske lastnostiznačilnosti, vidimose vidi, da velja tudi:
 
* Linearnost v drugem faktorju (s konjugiranjem, če je ''b'' kompleksno število):
 
: <math> \langle x,by \rangle= \overline{b} \langle x,y\rangle \!\, , </math>
: <math> \langle x+y,y+z\rangle= \langle x,zy\rangle+ \langle yx,z\rangle \!\, , </math>
 
:* <math>||x||=\sqrt{ \langle x0, x0\rangle}=0 \!\, . </math>
 
=== Evklidski prostor ===
{{glavni|Evklidskievklidski prostor}}
 
S pomočjo notranjega produkta se lahko v vektorski prostor ''V'' uvedemouvede mero za merjenje dolžin in kotov. Tako opremljen vektorski prostor imenujemose imenuje [[evklidski prostor]].
===Lastnosti===
Če upoštevamo definicijske lastnosti, vidimo, da velja tudi:
 
Dolžino vektorja ''x'' definiramose definira kot:
*Linearnost v drugem faktorju (s konjugiranjem, če je ''b'' kompleksno število):
:<math>\langle x,by \rangle= \overline{b} \langle x,y\rangle</math>
:<math>\langle x,y+z\rangle= \langle x,y\rangle+ \langle x,z\rangle</math>
 
*: <math> ||x||=\sqrt{\langle 0x,0 x\rangle=0} \!\, . </math>
 
KotRazdaljo med vektorjema ''x'' in ''y'' pase definiramodefinira kot:
===Evklidski prostor===
{{glavni|Evklidski prostor}}
S pomočjo notranjega produkta lahko v vektorski prostor ''V'' uvedemo mero za merjenje dolžin in kotov. Tako opremljen vektorski prostor imenujemo [[evklidski prostor]].
 
: <math> d(x,y)=||x-y||\, \!\, . </math>
Dolžino vektorja ''x'' definiramo kot:
:<math>||x||=\sqrt{\langle x, x\rangle}</math>
 
RazdaljoKot med vektorjema ''x'' in ''y'' definiramopa se definira kot:
:<math>d(x,y)=||x-y||\,\!</math>
 
: <math> <\!\!\!)\,(x,y)=\arccos\frac{\langle x, y\rangle}{||x||~||y||} \!\, . </math>
Kot med vektorjema ''x'' in ''y'' pa definiramo kot:
:<math><\!\!\!)\,(x,y)=\arccos\frac{\langle x, y\rangle}{||x||~||y||}</math>
 
{{Linearnalinearna algebra}}
 
{{Linearna algebra}}
[[Kategorija:Linearna algebra]]