Понятие евклидова пространства.

Опр. Линейное пространство называется евклидовым, если на нем введена операция скалярного произведения, ставящая в соответствия любым векторам х и у Є L число x × y, обладающее (удовлетворяющее) следующим свойствам:

1° x × y= y × x

2° (lx) y= l(xy)

3° x (y + z)= xy + xz

4° x × x ³ 0,причем скалярный квадрат x × x= 0, х= 0

В Евклидовых пространствах можно ввести понятие длины вектора│j│= и угол между векторами cos j =

Нужно показать, что ïcos j ï£ 1 для этого докажем неравенство Коши - Ьуняковского (Шварца):

0£│a × b│£│a││b│

Док-во: Рассмотрим скалярный квадрат (a- lb)(a- lb)= a × a- la × b- l a × b + l2b× b= │a│2- 2la × b+ l2│b│2³ 0 как скалярный квадрат.

Последнее неравенство рассмотрим как квадратное относительно l.

l2│b│2- 2abl + │a│2³ 0

Дискриминант D£ 0, D= b2- 4ac= (-2ab)2- 4│b│2│a│2£ 0

4(ab) 2- 4│b│2│a│2£ 0 ê: 4

(ab) 2£ │b│2│a│2

Извлекаем корень

0£│a × b│£│a││b│

На основании неравенства Коши - Буняковского определение cos угла между векторами Евклидова пространства корректно.

Замечание: Евклидово пространства размерности n принято обозначать En,

E2- евклидово пространство всех векторов на плоскости, E3- в пространстве.