内積(ドット積)

内積とは、任意の二つのベクトルvec[a]]vec[b]]において、vec[a]]・vec[b]]と表記される演算のことです。

内積は、以下の性質を満たす演算と定義されています。

性質1:vec[a]]・vec[b]]=vec[b]]・vec[a]]

性質2:vec[a]]・(vec[b]]+vec[c]])=vec[a]]・vec[b]]+vec[a]]・vec[c]]

性質3:c(vec[a]]・vec[b]])=(cvec[a]])・vec[b]]=vec[a]]・(cvec[b]])

性質4:vec[a]]・vec[a]]>=0

性質5:vec[a]]・vec[a]]=0のとき、vec[a]]はゼロベクトル

一般的に、n次元ベクトルvec[a]]=(a_[[1]], a_[[2]],…, a_[n]])vec[b]]=(b_[[1]], b_[[2]],…, b_[n]])の内積の計算は、以下のように定義されます。

vec[a]]・vec[b]]=a_[1]]b_[1]]+a_[2]]b_[2]]+…+a_[n]]b_[n]]

この計算は、内積が満たすべき、5つの性質を満たします。

また、この内積の計算より、内積はスカラーであることが分かります。