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Bilinearform ist Skalarprodukt

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Skalarprodukte

Tags: Bilinearform, Skalarprodukt

 
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Chapper

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23:06 Uhr, 24.01.2022

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Guten Abend an alle,

Ich muss in meiner Aufgabe untersuchen, ob die Bilinearform
σ(x,y)=21x1y1+15x3y3+6x1y2+18x2y2-6x2y3+6x2y1-6x3y2 mit σ:3x3
ein Skalarprodukt auf 3 ist.

Also muss ich ja zeigen, dass es symmetrisch und positiv definit ist.
Die Symmetrie, also σ(x,y)=σ(y,x) scheint mir trivial, da diese sich aus den Rechengesetzen für Multiplikation und Addition in den Reelen Zahlen ergibt.

Bezüglich das es positiv definit ist stehe ich aber auf dem Schlauch.
Mein Ansatz bisher:
σ(x,x)=21x12+15x32+6x1x2+18x22-6x2x3+6x2x1-6x3x2=21x12+18x22+15x32+12x1x2-12x2x30
Logischerweise ist das gezeigt mit x1,x2,x3=0, meine Frage ist jetzt aber wie ich dazu hinführe.

Viele Grüße
Daniel

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

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DrBoogie

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23:16 Uhr, 24.01.2022

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Mit dem gleichen Trick, mit dem man p-q-Formel herleitet.

21x12+18x22+15x32+12x1x212x2x3=(3x1+2x2)2+(3x2-2x3)2+12x12+5x22+11x32
Chapper

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23:21 Uhr, 24.01.2022

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Also würde ich dann in etwa so argumentieren, dass mit σ(x,x)=0 folgt, dass 3x1+2x2=0 und 3x2-2x3=0. Und daraus muss folgen, dass x1=x2=x3=0 ist.
Funktioniert das so?
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

23:23 Uhr, 24.01.2022

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"Also würde ich dann in etwa so argumentieren, dass mit σ(x,x)=0 folgt"

Es folgt auch sofort, dass x1=x2=x3=0, denn sonst sind entsprechende Summanden wie 12x12 usw. >0.
Frage beantwortet
Chapper

Chapper aktiv_icon

23:26 Uhr, 24.01.2022

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Super, das ergibt Sinn.
Vielen Dank für die schnelle und hilfreiche Antwort :-)