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de Grassmann Extendida
A definição de um produto interno generalizado em cada espaço é possível desde que o espaço vetorial E seja munido de um produto interno simples entre dois vetores. Este produto é indicado aqui pelos símbolos ou indiferentemente. É necessário que a forma bilinear seja simétrica e tenha sempre norma positiva, para quaisquer e . Denota-se o produto interno generalizado da seguinte forma
\
Pode-se mostrar facilmente que h é alternado nos e nos separadamente, pois o determinante de uma matriz é uma função multilinear alternada das linhas e colunas dessa matriz. Isto, induz uma forma bilinear < carecterizada por
para quaisquer , . Esta forma é simétrica e tem norma positiva. O determinante acima é denominado Grammiano dos vetores que para o caso particular, r=2, pode ser representado pela desigualdade de Schwartz
Para uma melhor compreensão do significado geométrico
desta estrutura algébrica serão discutidas a seguir duas
aplicações simples deste formalismo;
a) O produto exterior como uma área orientada.
Seja o produto escalar de um produto de 2-vetores
no caso em que a e b são ortogonais temos que , assim a expressão acima é exatamente o quadrado da área de uma de uma superfície definida pelos vetores a e b. Isto é
b) O produto exterior como um volume orientado.
É importante ressaltar que o comprimento , de um r-vetor decomponível, pode ser intrerpretado como o volume de um paralepípedo em . Como exemplo toma-se r=3 ( com os ortogonais) e , assim,
\
Como , para , devido à ortogonalidade de e ainda , tem-se que\
\
Assim, o comprimento de C será
que é igual ao volume de um paralepípedo com lados , e .
Geometricamente o produto de Grassmann pode ser interpretado como área orientada, onde teria uma orientação oposta. Genericamente pode-se dizer que o produto definirá um hiper volume orientado. Numa terminologia simplificada diz-se que 0-vetor, 1-vetor, 2-vetores,... são denominados escalar, vetor, bivetor,... respectivamente.