O produto exterior é alternado e detecta dependência linear
\(\xi_1\wedge\cdots\wedge\xi_k\in\Alt^k(V)\). Ela é \(k\)-linear e alternada também como função dos \(\xi_i\), e é nula se e somente se \(\xi_1,\ldots,\xi_k\) são LD.
Demonstração
Mudar \(u_j\) muda só a coluna \(j\) da matriz \((\xi_i(u_j))\), e linearmente; logo a forma é \(k\)-linear pelo determinante ser linear em cada coluna. Se \(u_j = u_l\), duas colunas são iguais e o determinante é nulo. O mesmo argumento, com as linhas, vale para os \(\xi_i\). Se os \(\xi_i\) são LD, as linhas da matriz são LD para todos os \(u\), e o determinante é nulo. Se são LI, complete-os a uma base de \(V^*\); ela é a base dual de uma base \((u_1,\ldots,u_n)\) de \(V\) (pelo Teorema 5.23, a base de \(V\) é a imagem por \(\mathrm{ev}^{-1}\) da base dual da base de \(V^*\)). Então \(\xi_i(u_j) = \delta_{ij}\) e \((\xi_1\wedge\cdots\wedge\xi_k)(u_1,\ldots,u_k) = \det I = 1\).
LaTeX deste card
O texto-fonte do card, para propor uma correção ou escrever um card no mesmo formato.
\cardid{prop-wedge}
\cardtipo{proposicao}
\cardtitulo{O produto exterior é alternado e detecta dependência linear}
\cardtags{}
\cardautor{}
\cardrequer{def-wedge}
\cardrequerdem{cor-linhas, thm-ev, thm-compl}
\cardveja{}
\begin{cartao}
\emph{$\xi_1\wedge\cdots\wedge\xi_k\in\Alt^k(V)$. Ela é
$k$-linear e alternada também como função dos $\xi_i$, e é nula se e somente se
$\xi_1,\ldots,\xi_k$ são LD.}
\begin{demonstracao}
Mudar $u_j$ muda só a coluna $j$ da matriz $(\xi_i(u_j))$, e linearmente; logo a forma é
$k$-linear pelo determinante ser linear em cada coluna. Se $u_j = u_l$, duas colunas são
iguais e o determinante é nulo. O mesmo argumento, com as linhas, vale para os $\xi_i$. Se os
$\xi_i$ são LD, as linhas da matriz são LD para todos os $u$, e o determinante é nulo. Se são
LI, complete-os a uma base de $V^*$; ela é a base dual de uma base $(u_1,\ldots,u_n)$ de $V$
(pelo \vejacard{thm-ev}, a base de $V$ é a imagem por $\mathrm{ev}^{-1}$ da base dual da
base de $V^*$). Então $\xi_i(u_j) = \delta_{ij}$ e
$(\xi_1\wedge\cdots\wedge\xi_k)(u_1,\ldots,u_k) = \det I = 1$.
\end{demonstracao}
\end{cartao}