ユニタリ行列

例1.12

がユニタリ行列のとき より、

よって になるが、 を にできるのは転置しても行列式の値は変わらないからである。さらに行列式は和と積の組み合わせで表現できることと、複素共役の性質 や があるので から とできる。

複素共役の性質

とすると、

なので、複素数のまま計算して複素共役にしても、複素共役で計算しても結果は同じになる。

直行行列・ユニタリ行列

定義1.25 (前編)

の表現行列を とすると、ベクトル と は、

と表現することができる。これらの値を直交変換の式に当てはめてると、 は線型写像 なので、

となる( と はスカラーである点に注意)。2段目の変換は、

であるからで、 のときの例を出して、もっとわかりやすく書けば、

なので、 とできる。そしてこれは内積を展開した形と等しいので3段目を得る。

定義1.25 (後編)

前編の結果が直交変換となるには以下の式

を満たす必要があるが、視察により、 のときにのみ だけが残ればいいので、 である必要があるが、内積の定義より

となる。これを の内積の定義と見比べてみる。 であれば、

とできるが、式1.51は を示している。