Producto interno complejo dentro de un producto interno

Pregunta: Supongamos que hay un número complejo m y un vector unitario tu V (donde V es un espacio de producto interno complejo) tal que para todo v V , ϕ ( v ) = v + ( m 1 ) tu , v tu . Pruebalo ϕ es unitario si y solo si m m ¯ = 1 .

Solución: ϕ es unitario iff ϕ ( v ) , ϕ ( w ) = v , w v , w V .

Ahora,

v + ( m 1 ) tu , v tu , w + ( m 1 ) tu , w tu

= v , w + ( m ¯ 1 ) tu , v ¯ tu , w + ( m 1 ) tu , v ¯ tu , w + ( m ¯ 1 ) ( m 1 ) tu , v ¯ tu , w = 0
entonces m m ¯ 1 = 0 .

La parte que me desconcierta: esta propiedad que se usó (aunque no se muestra):

v , ( m 1 ) tu , w tu = ( m ¯ 1 ) tu , v ¯ tu , w

Sin embargo, no entiendo esto. entiendo como el ( m ¯ 1 ) se saca del producto interno, pero no entiendo por qué tu , w no es complejo conjugado y por qué v , tu es. Intenté usar simetría conjugada en todo el producto interno y luego sacar el otro producto interno, pero aún no obtengo el resultado dado.

Nota: tu es un vector unitario.

Editar: publiqué toda la pregunta y la solución para intentar aclararla.

ritmo del producto interno _ _ V
me parece raro El v , tu no debe conjugarse.
@copper.hat He publicado la pregunta original, tal vez olvidé mencionar cierta propiedad.
usa \in para X X

Respuestas (2)

Parece que este cálculo se realiza con la suposición de que el producto interno es lineal conjugado en la primera variable, en lugar de la segunda variable. Entonces λ tu , v = λ ¯ tu , v y tu , λ v = λ tu , v en lugar de al revés. el segundo termino ( m ¯ 1 ) tu , v ¯ tu , w entonces no viene de v , ( m 1 ) tu , w tu Pero de donde ( m 1 ) tu , v tu , w (y es en cambio el tercer término que viene de v , ( m 1 ) tu , w tu ).

De hecho, esta suposición es necesaria para que la afirmación tenga sentido: nótese que ϕ ni siquiera es lineal si el producto interno es conjugado-lineal en la segunda variable. Debe saber que si reemplaza v por λ v , el término ( m 1 ) tu , v tu se multiplica por λ (en vez de λ ¯ ).

Hay dos definiciones en competencia de "producto interno": una que es conjugada-lineal en la primera variable y otra que es conjugada-lineal en la segunda variable. Las dos definiciones son esencialmente equivalentes, ya que puedes tomar un producto interno de un tipo y simplemente intercambiar el orden de sus entradas para obtener un producto interno del otro tipo. Pero no puedes simplemente asumir libremente uno u otro: cuando alguien dice " , es un producto interno", siempre significan uno y no el otro, y puede hacer una diferencia para algunos cálculos.
¡Muchas gracias! Tiene perfecto sentido ahora.

La fórmula en tus notas no funciona:

Considerar tu = w = 1 y v = i .

He publicado la pregunta original, tal vez olvidé mencionar cierta propiedad.
Esa línea sigue sin funcionar. Tal vez podría proporcionar la solución completa para ver qué está sucediendo realmente.
Claro, lo agregaré.