Dachprodukt/Natürliche Dualität/Endlichdimensional/Fakt/Beweis

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Beweis

Wir betrachten die Abbildung (mit Faktoren)

mit

Für fixierte ist die Abbildung rechts multilinear und alternierend, wie eine direkte Überprüfung unter Verwendung der Determinantenregeln zeigt. Daher entspricht diese nach Fakt einem Element in . Insgesamt liegt also eine Abbildung

vor. Eine direkte Prüfung zeigt, dass die Gesamtzuordung ebenfalls multilinear und alternierend ist. Aufgrund der universellen Eigenschaft gibt es daher eine lineare Abbildung

Diese müssen wir als Isomorphismus nachweisen. Sei dazu eine Basis von mit der zugehörigen Dualbasis . Nach Fakt bilden die

eine Basis von . Ebenso bilden die

eine Basis von mit zugehöriger Dualbasis . Wir zeigen, dass unter auf abgebildet wird. Für ist

Bei gibt es ein , das von allen verschieden ist. Daher ist die -te Zeile der Matrix und somit ist die Determinante . Wenn dagegen die Indexmengen übereinstimmen, so ergibt sich die Einheitsmatrix mit der Determinante . Diese Wirkungsweise stimmt mit der von überein.

Zur bewiesenen Aussage