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Hi, ich habe gerade diese Aufgabe (falsch) gelöst, weiß aber nicht so recht, was ich falsch gemacht habe. Ich soll überprüfen, ob es hermitesche Skalarprodukte auf ℂ2 mit

〈(10),(10)〉= 1,〈(01),(01)〉= 1 gibt.

Hermitesche Skalarprodukte haben wir folgendermaßen definiert:
$$<\begin{pmatrix} x\\y \end{pmatrix},\begin{pmatrix} u\\v \end{pmatrix}>=\begin{pmatrix} x & y \\\end{pmatrix}A\begin{pmatrix} u\\v \end{pmatrix} =\begin{pmatrix} x & y \\\end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1 & z \\  \overline{z} & 1\end{pmatrix}\begin{pmatrix} u\\v \end{pmatrix}$$

mit $$A=\begin{pmatrix} 1 & z \\ \overline{z} & 1 \end{pmatrix}$$

Jetzt habe ich einfach die Vektoren eingesetzt und immer ein von z unabhängiges Ergebnis herausbekommen:

$$<\begin{pmatrix} 1\\0 \end{pmatrix},\begin{pmatrix} 1\\0 \end{pmatrix}>=\begin{pmatrix} 1 & 0\\\end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1 & z \\  \overline{z} & 1\end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1\\0 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 1 & z \\\end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1\\0 \end{pmatrix}=1$$

Analog war es auch bei dem zweiten Vektor.

Aber nun ist mein Problem, dass in den Lösungen steht, dass ein hermitesches Skalarprodukt nur gegeben ist, wenn IzI<1 und ich verstehe nicht so ganz warum, weil mein Ergebnis ja von z unabhängig ist. Das wurde dann des Weiteren mit den Eigenwerten von A begründet, was mir allerdings nicht so einleuchtet, da ich nicht weiß, was diese in diesem Zusammenhang mit der Aufgabenstellung zu tun haben.

Könnte mir vielleicht jemand helfen?


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Ich geh mal davon aus, dass irgendwo auch definiert war, das die Matrix \( A = \begin{pmatrix} 1 & z \\  \overline{z} & 1\end{pmatrix} \) positiv definit sein sollte, sonst ist es nämlich kein Skalarprodukt.

Positiv definit ist eine Matrix, wenn alle Eigenwerte positiv sind. Die Eigenwerte von \( A \) sind aber $$ \lambda_{1,2} = 1 \pm |z| $$ Jetzt ist aber \( 1 - |z| >0 \) nur für \( |z| < 1 \)

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