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証明:(自然な)内積の正値性 
(舞台設定)
R実数体R 
Rnn次元数ベクトル空間  
xn次元数ベクトル。具体的に書くと、x1, x2, , xnRとして、x=( x1, x2, , xn )n  

[性質3:正値性]
任意のn次元数ベクトルxRnにたいして、xx≧0 であって、      
                   
xx=0となるのはx零ベクトルである場合のみに限る。

[証明:正値性]
任意のn次元数ベクトルx=( x1, x2, , xn )にたいして、
  
xx( x1, x2, , xn )( x1, x2, , xn )    
     =
x1x1x2x2+…+xnxn  ∵数ベクトル空間における自然な内積の定義 
i=1,2,,n について、     
  ・
xi=0 ならばxixi=0  ∵0との積  
  ・
xi>0 または xi<0 ならばxixi >0  ∵積の正負   
・上記2点より、
  
任意のn次元数ベクトルx=( x1, x2, , xn )にたいして、xx≧0 であって、
  
xx=0となるのは、
    
x1=x2==xn=0の場合 、すなわち、x零ベクトルである場合
  のみに限られる   

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(reference)
日本数学会編集『岩波数学辞典(第三版)』 岩波書店、1985年、項目317バナッハ空間(pp.922-):ノルムとノルム空間の解説が含まれている;項目341ヒルベルト空間B.(pp.1006-7):内積の定義が含まれている.
線形代数のテキスト

ホフマン・クンツェ『
線形代数学I』培風館、1976年。
永田雅宜『
理系のための線形代数の基礎』紀伊国屋書店、1986年、4.1内積(p.114);
佐武一郎『
線形代数学(44)』裳華房、1987年、Vベクトル空間§6ベクトル空間の公理化(p.117)
志賀浩二『数学
30講シリーズ:線形代数30』朝倉書店、1988年。
志賀浩二『数学
30講シリーズ:ベクトル解析30』朝倉書店、1988年、第11(pp.78-80)
藤原毅夫『理工系の基礎数学
2線形代数』岩波書店、1996年。
斎藤正彦『
線形代数入門』東京大学出版会、1966年、4章§6計量線形空間(p.120)
砂田利一『現代数学への入門:
行列と行列式2003年、§7.1-(a)内積 (pp.238-9).
解析学のテキスト
杉浦光夫『
解析入門I』東京大学出版会、1987年、I章§4(pp.33-38)
数理経済学のテキスト
神谷和也・浦井憲『
経済学のための数学入門』東京大学出版会、1996年、§3.2.3(p.124)

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