Warum existiert die Inverse

Hallo.

Kurze Frage:
Wir nehmen an, es ist Uf = Ug. Mit dem Skalarprodukt gilt

0 = = … =

=> f=g
=> Es existiert die Inverse U^(-1)

Wieso kann man hier auf die Existenz einer Inversen schließen?

Hintergrund:
Ein auf dem ganzen Raum definierter Operator U, der den Raum auf sich selbst abbildet, heißt unitär, wenn für beliebige f,g die Gleichung
= gilt.

MfG
Disap

Hallo,

Kurze Frage:
Wir nehmen an, es ist Uf = Ug. Mit dem Skalarprodukt gilt

0 = = … =

=> f=g

Das ist falsch. Wenn f = g ist, ist das Skalarprodukt nur null, wenn beides der Null-Vektor ist. Für z.B. f = g = (1, 0) ist != 0.

Grüße,
Moritz

Hallo nochmal.

Leider hatte ich mich bei der ersten Frage ordentlich verschrieben.

Wir nehmen an, es ist Uf = Ug. Mit dem Skalarprodukt gilt

0 = = … =

=> f=g
=> Es existiert die Inverse U^(-1)

Wieso kann man hier auf die Existenz einer Inversen schließen?

Hintergrund:
Ein auf dem ganzen Raum definierter Operator U, der den Raum auf sich selbst abbildet, heißt unitär, wenn für beliebige f,g die Gleichung
= gilt.

MfG!
Disap

Hallo Disap!

Wieso kann man hier auf die Existenz einer Inversen schließen?

Weil Du gezeigt hast, dass U injektiv abbildet. (Warum? - siehe unten.) Für die Existenz der Inversen brauchst Du Bijektivität, aber die Surjektivität ist ja gegeben:

Ein auf dem ganzen Raum definierter Operator U, der den Raum
auf sich selbst abbildet, …

Nun zur Injektivität: Hier musst Du zeigen, dass Uf=Ug nur für f=g gilt, also dass aus Uf=Ug folgt: f=g.

Ansatz:
Uf=Ug
=> Uf-Ug=0
=> =0

0 = = … =

=> f=g

Injektivität gezeigt.

Liebe Grüße
Immo