Autor Tema: ¿Por qué las transformaciones lineales no llevan flecha encima?

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01 Noviembre, 2018, 03:52 am
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manooooh

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Hola!

Trabajemos bajo la premisa de que todo vector se representa por una flechita encima.

Al hablar de una transformación lineal \( T:\Bbb R^n\to\Bbb R^m \) (o \( S \), etc.) pareciera que nos "olvidamos" de esta premisa. Como contraejemplo, muchas personas escribimos \( \vec f:\Bbb R^n\to\Bbb R^m \) para denotar un campo vectorial (incluso con mayúscula, \( \vec F \)), que puede ser o no transformación lineal, pero a fin de cuentas es un vector.

Me di cuenta de esto porque, supongo, muchas personas creen que el Álgebra y el Cálculo están completamente separados... ¡y no es así! Es por ello que hacen esa distinción.

Entonces, más que preguntar, dejo mi crítica: bajo esta premisa, deberíamos escribir todo vector con una flechita, incluso si se trata de una transformación lineal. Por tanto, la notación correcta es \( \vec T:\Bbb R^n\to\Bbb R^m \), ¿no?

Saludos

01 Noviembre, 2018, 10:37 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Trabajemos bajo la premisa de que todo vector se representa por una flechita encima.

Al hablar de una transformación lineal \( T:\Bbb R^n\to\Bbb R^m \) (o \( S \), etc.) pareciera que nos "olvidamos" de esta premisa. Como contraejemplo, muchas personas escribimos \( \vec f:\Bbb R^n\to\Bbb R^m \) para denotar un campo vectorial (incluso con mayúscula, \( \vec F \)), que puede ser o no transformación lineal, pero a fin de cuentas es un vector.

Me di cuenta de esto porque, supongo, muchas personas creen que el Álgebra y el Cálculo están completamente separados... ¡y no es así! Es por ello que hacen esa distinción.

Entonces, más que preguntar, dejo mi crítica: bajo esta premisa, deberíamos escribir todo vector con una flechita, incluso si se trata de una transformación lineal. Por tanto, la notación correcta es \( \vec T:\Bbb R^n\to\Bbb R^m \), ¿no?

¡No se qué decirte!

Yo en general no pongo casi nunca flechitas en nada. Fíjate que digo "casi nunca". No soy talibán de las notaciones.

La manera científica de responder a tu reflexión seria hacer un estudio estadístico de que notaciones se usan en cada caso en la literatura, sacar unas conclusiones de si efectivamente predomina una u otra y luego un estudio histórico de los motivos que llevan a la adopción de una u otra.

Sea como sea nada cambiará a la hora de manipular una aplicación lineal, con o sin flechita.

Saludos.

01 Noviembre, 2018, 11:31 am
Respuesta #2

Fernando Revilla

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Comparto lo dicho por Luis. Con respecto a la distinción entre vectores y escalares, recuerdo que cuando yo era estudiante (lo sigo siendo sin estar matriculado  ;) ) leí en un libro (creo que el Álgebra de Godement), que al ser los escalares por sí mismos un espacio vectorial, casi ningún matemático pone flechitas para distinguir escalares y vectores. El convenio en el orden de la escritura (por ejemplo \( ax \)) no da lugar a confusión: \( a \) elemento del cuerpo y \( x \) el del grupo abeliano correspondiente.

01 Noviembre, 2018, 11:46 am
Respuesta #3

Masacroso

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En casi ningún libro de matemáticas vas a ver flechitas sobre vectores. Esa notación es más bien propia de física, donde se resalta la característica espacial del significado de vector como dirección de movimiento.

01 Noviembre, 2018, 12:23 pm
Respuesta #4

Carlos Ivorra

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Las flechitas, como cualquier otra notación, son útiles o convenientes cuando aportan una información relevante, y dejan de serlo cuando no es así. En general, escribir \( \vec f: \mathbb R^n\longrightarrow \mathbb R^m \) o \( f: \mathbb R^n\longrightarrow \mathbb R^m \) aporta la misma información al lector, así que, ¿para qué gastar tiempo y tinta con flechitas?

A alguien que está empezando a estudiar espacios vectoriales le puede ayudar que le distingan notacionalmente los escalares de los vectores, pero, como apunta Fernando, en cuanto uno tiene un poco de práctica las flechitas se le vuelven superfluas.

Hay un contexto en el que me parece útil distinguir claramente lo que es un vector de lo que no lo es, porque a veces se trata de una diferencia muy sutil y a la vez muy importante. Me refiero al contexto de la geometría afín, donde es conveniente tener claro cuándo estamos hablando de puntos y cuándo de vectores. Y es especialmente importante la diferencia porque, en los espacios afines usuales, los puntos y los vectores son los mismos objetos, pero concebidos para ser empleados de forma distinta. El caso típico es tomar como puntos los elementos de \( \mathbb R^n \) y como vectores los elementos de \( \mathbb R^n \), pero, aun así, no es lo mismo un punto que un vector. La geometría afín permite sumar puntos con vectores y vectores con vectores, pero no puntos con puntos.

La idea es que los vectores representan traslaciones de punto a punto, y sumar un punto con un vector es aplicar al punto la traslación representada por el vector, mientras que sumar vectores es componer traslaciones.

Desde esa perspectiva, deberías reconsiderar que toda aplicación \( f:\mathbb R^n\longrightarrow \mathbb R^m \) es vectorial. Al contrario, en geometría afín una aplicación como la anterior es afín si es una aplicación entre puntos (no entre vectores) que puede expresarse, fijado un punto origen \( O \), como  \( f(P)=f(O)+\vec f(\vec{OP}) \), donde \( \vec f \) es una cierta aplicación lineal entre vectores (y observa que ahí he repartido flechitas por ahí y por allá, pero no de forma arbitraria, sino que hay que ponerlas donde las he puesto y no hay que ponerlas donde no las he puesto).

Digo que en este contexto sí que me parece útil poner flechitas a las aplicaciones lineales entre vectores para distinguirlas de las aplicaciones entre puntos. Pero, desde esta perspectiva, en contra de lo que sugieres, las aplicaciones no lineales (ni cuadráticas, etc.) \( f:\mathbb R^n\longrightarrow \mathbb R^m \) son más bien aplicaciones entre espacios de puntos y no entre espacios vectoriales, y la flechita sería más bien desorientadora.

Por supuesto, en cuanto uno adquiere suficiente práctica con la geometría afín, de nuevo se encuentra con que las flechitas se le pueden volver innecesarias, por lo que estamos en lo mismo. Las flechitas son una mera cuestión de énfasis, que puede ser necesario o no.