• Nie Znaleziono Wyników

Mathematical basics of Quantum Mechanics Part 1 Karol Kołodziej

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Mathematical basics of Quantum Mechanics Part 1 Karol Kołodziej"

Copied!
302
0
0

Pełen tekst

(1)

Mathematical basics of Quantum Mechanics

Part 1

Karol Kołodziej

Institute of Physics University of Silesia, Katowice

http://kk.us.edu.pl

(2)

Przestrzeń wektorowa

Literatura: Julian Musielak, Wstęp do analizy funkcjonalnej Przypomnijmy pojęcieprzestrzeni wektorowejlub inaczej liniowej:

K– zbiór (ciało)liczbrzeczywistych R lubzespolonych C, X – dowolny zbiór niepusty.

Określamy działaniadodawaniai mnożenia przez liczbę:

+ : X × X → X

· : K × X → X

spełniające przy dowolnych x , y , z ∈ X i a, b ∈ K następujące warunki:

przemienność: x + y = y + x ,

(3)

Przestrzeń wektorowa

Literatura: Julian Musielak, Wstęp do analizy funkcjonalnej Przypomnijmy pojęcieprzestrzeni wektorowejlub inaczej liniowej:

K– zbiór (ciało)liczbrzeczywistych R lubzespolonych C, X – dowolny zbiór niepusty.

Określamy działaniadodawaniai mnożenia przez liczbę:

+ : X × X → X

· : K × X → X

spełniające przy dowolnych x , y , z ∈ X i a, b ∈ K następujące warunki:

przemienność: x + y = y + x ,

(4)

Przestrzeń wektorowa

Literatura: Julian Musielak, Wstęp do analizy funkcjonalnej Przypomnijmy pojęcieprzestrzeni wektorowejlub inaczej liniowej:

K– zbiór (ciało)liczbrzeczywistych R lubzespolonych C, X – dowolny zbiór niepusty.

Określamy działaniadodawaniai mnożenia przez liczbę:

+ : X × X → X

· : K × X → X

spełniające przy dowolnych x , y , z ∈ X i a, b ∈ K następujące warunki:

przemienność: x + y = y + x ,

(5)

Przestrzeń wektorowa

Literatura: Julian Musielak, Wstęp do analizy funkcjonalnej Przypomnijmy pojęcieprzestrzeni wektorowejlub inaczej liniowej:

K– zbiór (ciało)liczbrzeczywistych R lubzespolonych C, X – dowolny zbiór niepusty.

Określamy działaniadodawaniai mnożenia przez liczbę:

+ : X × X → X

· : K × X → X

spełniające przy dowolnych x , y , z ∈ X i a, b ∈ K następujące warunki:

przemienność: x + y = y + x ,

(6)

Przestrzeń wektorowa

Literatura: Julian Musielak, Wstęp do analizy funkcjonalnej Przypomnijmy pojęcieprzestrzeni wektorowejlub inaczej liniowej:

K– zbiór (ciało)liczbrzeczywistych R lubzespolonych C, X – dowolny zbiór niepusty.

Określamy działaniadodawaniai mnożenia przez liczbę:

+ : X × X → X

· : K × X → X

spełniające przy dowolnych x , y , z ∈ X i a, b ∈ K następujące warunki:

przemienność: x + y = y + x ,

(7)

Przestrzeń wektorowa

Literatura: Julian Musielak, Wstęp do analizy funkcjonalnej Przypomnijmy pojęcieprzestrzeni wektorowejlub inaczej liniowej:

K– zbiór (ciało)liczbrzeczywistych R lubzespolonych C, X – dowolny zbiór niepusty.

Określamy działaniadodawaniai mnożenia przez liczbę:

+ : X × X → X

· : K × X → X

spełniające przy dowolnych x , y , z ∈ X i a, b ∈ K następujące warunki:

przemienność: x + y = y + x ,

(8)

Przestrzeń wektorowa

łączność: x + (y + z) = (x + y ) + z,

Istnieje element zerowy θ ∈ X taki, że dla każdego x ∈ X , x + θ = x ,

Dla każdego elementu x ∈ X istnieje element przeciwny

−x ∈ X taki, żex + (−x ) = θ.

rozdzielność: a(x + y ) = ax + ay , rozdzielność: (a + b)x = ax + bx , a(bx ) = (ab)x ,

1 · x = x .

Zbiór X z działaniami + i ·nazywamy przestrzenią wektorową rzeczywistą (jeśli K = R) lub zespoloną (jeśli K = C).

(9)

Przestrzeń wektorowa

łączność: x + (y + z) = (x + y ) + z,

Istnieje element zerowy θ ∈ X taki, że dla każdego x ∈ X , x + θ = x ,

Dla każdego elementu x ∈ X istnieje element przeciwny

−x ∈ X taki, żex + (−x ) = θ.

rozdzielność: a(x + y ) = ax + ay , rozdzielność: (a + b)x = ax + bx , a(bx ) = (ab)x ,

1 · x = x .

Zbiór X z działaniami + i ·nazywamy przestrzenią wektorową rzeczywistą (jeśli K = R) lub zespoloną (jeśli K = C).

(10)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej? przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(11)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej? przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(12)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(13)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(14)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

=

(y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(15)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) =

(x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(16)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(17)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

=

(x1, ..., xn) + (y1, ..., yn) =x + y ,

(18)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x , ..., x ) + (y , ..., y ) =

x + y ,

(19)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x , ..., x ) + (y , ..., y ) =x + y ,

(20)

Przestrzeń wektorowa

Przykład 1

X = Kn.Elementy zbioru X mają postaćx = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), z = (z1, z2, ..., zn), gdziexi, yi, zi ∈ K.

Działania określamy następująco:

x + y ≡ (x1+ y1, x2+ y2, ..., xn+ yn) , ax ≡ (ax1, ax2, ..., axn) .

Czy są spełnione wszystkie warunki przestrzeni wektorowej?

przemienność:

y + x = (y1, ..., yn) + (x1, ..., xn)

= (y1+ x1, ..., yn+ xn) = (x1+ y1, ..., xn+ yn)

= (x , ..., x ) + (y , ..., y ) =x + y ,

(21)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(22)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

=

((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(23)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(24)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

=

((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(25)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) +

(z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(26)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) +

(z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(27)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =

(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(28)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(29)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy:

Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(30)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy:Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ=

(x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(31)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X θ ≡ (0, ..., 0) x + θ=(x1+ 0, ..., xn+ 0) =

(x1, ..., xn) =x .

(32)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) =(x1, ..., xn) =

x .

(33)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(34)

Przestrzeń wektorowa

łączność:

x + (y + z) = (x1, x2, ..., xn) + ((y1, y2, ..., yn) + (z1, z2, ..., zn))

= (x1+ (y1+ z1), x2+ (y2+ z2), ..., xn+ (yn+ zn))

= ((x1+ y1) + z1, (x2+ y2) + z2, ..., (xn+ yn) + zn)

= ((x1, x2, ..., xn) + (y1, y2, ..., yn)) + (z1, z2, ..., zn) =(x + y ) + z.

element zerowy: Istnieje θ ∈ X , taki że dla każdego x ∈ X

θ ≡ (0, ..., 0) x + θ= (x1+ 0, ..., xn+ 0) = (x1, ..., xn) =x .

(35)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny:Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x )

= (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ. rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(36)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) =

(x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ. rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(37)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ. rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(38)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

=

(0, ..., 0) =θ. rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(39)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =

θ. rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(40)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(41)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(42)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) =

a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(43)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(44)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

=

a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(45)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) =

(a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(46)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(47)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

=

(ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(48)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) =

(ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(49)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) =(ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(50)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

=

a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(51)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =

ax + ay .

(52)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(53)

Przestrzeń wektorowa

element przeciwny: Dla każdego x ∈ X istnieje −x ∈ X , taki, że

−x ≡ (−x1, ..., −xn) x + (−x ) = (x1− x1, ..., xn− xn)

= (0, ..., 0) =θ.

rozdzielność:

a(x + y ) = a ((x1, ..., xn) + (y1, ..., yn))

= a(x1+ y1, ..., xn+ yn) = (a(x1+ y1), ..., a(xn+ yn))

= (ax1+ ay1, ..., axn+ ayn) = (ax1, ..., axn) + (ay1, ..., ayn)

= a(x1, ..., xn) + a(y1, ..., yn) =ax + ay .

(54)

Przestrzeń wektorowa

rozdzielność:

(a + b)x =

(a + b)(x1, ..., xn) = ((a + b)x1, ..., (a + b)xn)

= (ax1+ bx1, ..., axn+ bxn)

= (ax1, ..., axn) + (bx1, ..., bxn) =ax + bx .

a(bx ) = a (b(x1, ..., xn)) = a (bx1, ..., bxn)

= (a(bx1), ..., a(bxn)) = ((ab)x1, ..., (ab)xn)

= (ab) (x1, ..., xn) =(ab)x .

1 · x = 1 (x1, ..., xn)

= (1 · x1, ..., 1 · xn) = (x1, ..., xn) =x cnd.

(55)

Przestrzeń wektorowa

rozdzielność:

(a + b)x = (a + b)(x1, ..., xn) =

((a + b)x1, ..., (a + b)xn)

= (ax1+ bx1, ..., axn+ bxn)

= (ax1, ..., axn) + (bx1, ..., bxn) =ax + bx .

a(bx ) = a (b(x1, ..., xn)) = a (bx1, ..., bxn)

= (a(bx1), ..., a(bxn)) = ((ab)x1, ..., (ab)xn)

= (ab) (x1, ..., xn) =(ab)x .

1 · x = 1 (x1, ..., xn)

= (1 · x1, ..., 1 · xn) = (x1, ..., xn) =x cnd.

(56)

Przestrzeń wektorowa

rozdzielność:

(a + b)x = (a + b)(x1, ..., xn) = ((a + b)x1, ..., (a + b)xn)

= (ax1+ bx1, ..., axn+ bxn)

= (ax1, ..., axn) + (bx1, ..., bxn) =ax + bx .

a(bx ) = a (b(x1, ..., xn)) = a (bx1, ..., bxn)

= (a(bx1), ..., a(bxn)) = ((ab)x1, ..., (ab)xn)

= (ab) (x1, ..., xn) =(ab)x .

1 · x = 1 (x1, ..., xn)

= (1 · x1, ..., 1 · xn) = (x1, ..., xn) =x cnd.

(57)

Przestrzeń wektorowa

rozdzielność:

(a + b)x = (a + b)(x1, ..., xn) = ((a + b)x1, ..., (a + b)xn)

=

(ax1+ bx1, ..., axn+ bxn)

= (ax1, ..., axn) + (bx1, ..., bxn) =ax + bx .

a(bx ) = a (b(x1, ..., xn)) = a (bx1, ..., bxn)

= (a(bx1), ..., a(bxn)) = ((ab)x1, ..., (ab)xn)

= (ab) (x1, ..., xn) =(ab)x .

1 · x = 1 (x1, ..., xn)

= (1 · x1, ..., 1 · xn) = (x1, ..., xn) =x cnd.

Cytaty

Powiązane dokumenty

W roku 1900 Planckowi udało się wyjaśnić problemy w opisie widma promieniowania ciała doskonale czarnego przy założeniu, że promieniowanie elektromagnetyczne może być

Przestrzeń wektorową X wraz z określonym iloczynem wewnętrznym nazywamy przestrzenią unitarną...

Zauważmy ponadto, że przestawienie dwóch indeksów w tensorze ε ijk , które zmienia jego znak, odpowiada przestawieniu dwóch wierszy w wyznaczniku, co dokładnie tak samo zmienia

Wśród wielkości fizycznych opisujących zachowanie układu atomowego można wyróżnić pary o tej własności, że niemożliwe jest jednoznaczne przeprowadzenie ścisłego pomiaru

particles as waves – description of interference experiment, probabilistic interpretation of wave functions, time-dependent Schrödinger equation, representation of plane waves,

bf Definicja Przestrzeń topologiczną X nazywamy przestrzenią zwartą jeśli X jest przestrzenią Hausdorffa oraz z każdego pokrycia otwartego przestrzeni X można wybrać

Sensownie zaproponować przestrzeń zdarzeń elementarnych Ω 1 dla doświadczenia pole- gającego na obserwacji całkowitego obciążenia 16 dm 2 powierzchni podłogi, zakładając,

Wykaż, że iloczyn skalarny jest ciągłą funkcją obu