Forma bilineare quando è univocamente determinata

Yuyu_13
Buonasera.
Vorrei un chiarimento su un'affermazione che viene fatta:
Sia $V$ spazio vettoriale su un campo $K$ di dimensione $n$
Sia $B$ riferimento di $V$ e cioè $B=(v_1,...,v_n)$
Sia $f$ forma bilineare su $V$
Presi due vettori $u, v$ si ha $u=sum_(i=1)^n x_iv_i, \ \ v=sum_(j=1)^n y_jv_j$. Dalla bilinearità di $f$ si ha
$**f(u,v)=f(sum_(i=1)^n x_iv_i, sum_(j=1)^n y_jv_j)=sum_(i,j=1)^nf(v_i, v_j)x_iy_j$


Dalla relazione $**$ si deduce che una forma bilineare su $V$ è univocamente determinata dai valori che essa assume sulle coppie dei vettori di un fissato riferimento di $V$.

La precendente affermazione non mi è chiara, cioè, perché si dice che $f$ è univocamente determinata dai valori che essa assume sulle coppie dei vettori di un fissato riferimento di $V$ ? Ma la $f$ non è già definita in precedenza, cioè non conosciamo la sua forma analitica ?

Risposte
megas_archon
Cosa significa "essere univocamente determinata"?

Yuyu_13
Ciao.
Una forma bilineare è univocamente determinata quando sappiamo i valori che essa assume su una coppia di vettori appartenenti ad un riferimento. Quindi posso determinare la sua forma analitica.

Ora, mi chiedo ma se ho una forma bilineare $f$ come da hp. automaticamente ho anche la sua forma analitica. Giusto ?

megas_archon
No, questo è impreciso, ed è il motivo per cui non capisci cosa c'è scritto. Cosa significa che una funzione lineare \(f : V \to W\) tra spazi vettoriali è "univocamente determinata" dai valori che assume su una base? Qui, significa la stessa cosa.

Yuyu_13
Sappiamo il valore che essa assume in un vettore del riferimento.
Nel caso in cui, sia, la forma bilineare, il valore che essa assume è un numero.
Non è questo ?

megas_archon
Scrivi cosa significa "la funzione \(f : V \to W\) è univocamente determinata dai valori che assume su \(S\subseteq V\)".

Yuyu_13
Un'applicazione in generale è univocamente determinata quando si conoscono tutti valori che essa assume su ogni elemento del suo dominio, e cioè si conosce il modo in cui trasforma gli elementi del suo dominio negli elementi del suo codominio.

$f:V to W$ applicazione lineare, e $\mathcal{R}$ un riferimento di $V.$
Un'applicazione lineare è univocamente determinata quando si conoscono i valori che essa assume su $\mathcal{R}$, e cioè si conosce il modo in cui trasforma i vettori del riferimento $\mathcal{R}$ nei vettori di $W$. Allora posso poter dire che per determinare le applicazione lineari, è necessario conoscere i valori che essa assume su un riferimento $\mathcal{R}$ di $V.$

Se si ha il seguente fatto, $\mathcal{R}={v_1,...v_n}$ riferimento di $V$, e $f(v_i)=w_i in W, \ \ i=1,...,n$
allora posso dire che $f$ è univocamente determinata .

Giusto ?

megas_archon
No, e questo è esattamente il motivo della tua confusione.

Dire che $f$ è univocamente determinata su $S$ non significa dire che essa è stata definita su $S$; significa che è sufficiente (e non solo necessario, come tu scrivi) definirla lì per definirla in maniera unica altrove.

La definizione che stavo cercando di tirarti fuori con le tenaglie e la molestia è questa:

\(f : V \to W\) è univocamente determinata dalla sua assegnazione su \(S\subseteq V\) quando, qualora un'altra \(g : V\to W\) assuma gli stessi valori di $f$ su $S$ cioè \(f|_S =g|_S\), allora\(f=g\).

Yuyu_13
Ma $S$ è una base ?

Yuyu_13
Leggendo dal libro, noto questo (riporto quello che c'è scritto)

1) Siano $V,V'$ spazi vettoriali sul campo $\mathbb{K}$, e $B={u_1,...u_n}$ base di $V$.
Data una funzione $phi :B to V'$, esiste una e una sola applicazione lineare $f:V to V'$ che è il prolungamento di $phi$ a $V$.
La proposizione 1) può essere riformulata come

2) Dato uno spazio vettoriale $V$ di dimensione $n$ e fissati arbitrariamente $n$ vettori ${u_1',...,u_n'}$ di uno spazio vettoriale $V'$, esiste uno e una sola applicazione lineare $f:V to V'$ che muta i vettori di un fissato riferimento di $V$ ordinatamente nei vettori ${u_1',...,u_n'}$.

Da queste seguono due osservazioni

a) Dalla proposizione 1) segue che se due applicazioni lineari da $V$ in $V'$ assumono gli stessi valori sui vettori di una base di $V$ esse coincidono.

b)Dalla proposizione 2) un'applicazione lineare di $V$ in $V'$ è univocamente determinata dai valori ${u_1',...,u_n'}$ che essa assume su un fissato riferimento di $V$, facendo variare ${u_1',...,u_n'}$ in tutti i modi possibili, si ottengono tutte le applicazioni lineari di $V$ in $V'$.

Secondo me tu dici la $a)$ e io dico la $b)$

megas_archon
"Yuyu_13":
Ma $S$ è una base ?
$S$ contiene una base; ai fini dell'enunciare la proprietà di "essere univocamente determinato" è irrilevante.

Yuyu_13
Ciao megas, ora sono confuso, perché a lezione la prof. gli attribuiva un significato diverso da quello tuo.

Quello che riesco ad osservare:
1)
"Yuyu_13":
Siano $ V,V' $ spazi vettoriali sul campo $ \mathbb{K} $, e $ B={u_1,...u_n} $ base di $ V $.
Data una funzione $ phi :B to V' $, esiste una e una sola applicazione lineare $ f:V to V' $ che è il prolungamento di $ phi $ a $ V $.
2)
"Yuyu_13":

Dato uno spazio vettoriale $ V $ di dimensione $ n $ e fissati arbitrariamente $ n $ vettori $ {u_1',...,u_n'} $ di uno spazio vettoriale $ V' $, esiste uno e una sola applicazione lineare $ f:V to V' $ che muta i vettori di un fissato riferimento di $ V $ ordinatamente nei vettori $ {u_1',...,u_n'} $.
$
e si ha $1<=>2$.

Dopodiché si ha
$a)$
"Yuyu_13":

Dalla proposizione 1) segue che se due applicazioni lineari da $ V $ in $ V' $ assumono gli stessi valori sui vettori di una base di $ V $ esse coincidono.

$b)$
"Yuyu_13":

Un'applicazione lineare di $ V $ in $ V' $ è univocamente determinata dai valori $ {u_1',...,u_n'} $ che essa assume su un fissato riferimento di $ V $, facendo variare $ {u_1',...,u_n'} $ in tutti i modi possibili, si ottengono tutte le applicazioni lineari di $ V $ in $ V' $.
quest'ultime sono conseguenze rispettivamente di 1) e 2).
Allora $a)<=>b)$

Infine, quello che dici qui
"megas_archon":

\( f : V \to W \) è univocamente determinata dalla sua assegnazione su \( S\subseteq V \) quando, qualora un'altra \( g : V\to W \) assuma gli stessi valori di $ f $ su $ S $ cioè \( f|_S =g|_S \), allora\( f=g \).

Sembra essere equivalente alla $a)$
Per cui quello che hai detto dovrebbe essere equivalente alla $b)$.
Mi sbaglio ?

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