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○ベクトルの内積 
ベクトル a , b の内積を次の関係を満たすスカラーと定義し,( ab ) あるいは ab と書く.
 ( ab ) = ( ba ) ( aa + bbc ) = a( ac ) + b( bc )
  a2 = ( aa ) 0 等号は a = 0 のとき
  ここで,a , b :スカラー, c :ベクトル
  これまでに習ったベクトルの内積すなわち
    ( ab ) = |a| |b| cos q ここで q a b の成す角度
    成分表示では
    
  は上の定義を満たすことは明らかである.

 内積の定義より,次の関係(コーシーシュワルツの不等式)が成立することがわかる.
  
  成分で表せば
  

  注)a2i 等は ai ai を意味する.すなわち,添え字 i が2度現れるので
    a2i = ai ai = ( ax )2 + ( ay )2 + ( az )2 

∵定義より
 
同様に
 
すなわち,
 
なお,この議論によれば,が成立するから,逆に
 
となる j が存在する.そこでこれをベクトル a b の成す角度,ベクトルの大きさをと定義すれば,
内積は ( ab ) = |a| |b| cos q と計算出来ることになる.
このように考えれば,目に見えるベクトル以外でも内績,大きさ,角度等の定義が出来ることになる.

テンソル積の内積,テンソルの内積 
二つのテンソル積 aÄb , cÄdについて次のスカラーを得る演算を考える.
  
 テンソル積の定義より,この演算は,ベクトルの内積の性質
   *)
  
  
 を満たす.
これを,テンソルに適用すれば,eiej = di j に注意して
  
 
  
 したがって,ベクトルの場合と同様に考えれば
  
 が成立するから,
   
 とおけ,テンソルの大きさを |T|,二つのテンソル,T , U の成す角度を上式の j で定義出来ることになる.
 T , U が対称テンソルならば
   
 成分で表せば,対称非対称によらず,
   

*) XÄY = (aaÄb + bcÄd ) と置き,f の変換を求めれば,X(Yf ) = aa(bf ) + bc(df )
これの両辺について e との内積をとれば (Xe)(Yf ) = a(ae)(bf ) + b(ce)(df )
すなわち,(XÄY)(f Äe) = a(aÄb)(f Äe) + b(cÄd )(f Äe) となるから
(aaÄb + bcÄd )(f Äe) = a(aÄb)(f Äe) + b(cÄd )(f Äe) が成立する.

 

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