The dual vector space to a real vector space is the vector space of linear functions
, denoted
. In the dual of a complex vector space, the linear functions take complex values.
Dans les deux cas, l’espace vectoriel dual a la même dimension que . Étant donné une base vectorielle
pour
il existe une double base pour
, écrite
, où
et
est le delta de Kronecker.
Une autre façon de réaliser un isomorphisme avec consiste à utiliser un produit interne. Un espace vectoriel réel peut avoir un produit interne symétrique
auquel cas un vecteur
correspond à un élément dual par
. Alors une base ne correspond à sa base double que si elle est une base orthonormée, auquel cas
. Un espace vectoriel complexe peut avoir un produit interne hermitien, auquel cas
est un isomorphisme linéaire conjugué de
avec
, c’est-à-dire,
.
Les espaces vectoriels doubles peuvent décrire de nombreux objets en algèbre linéaire. Lorsque et
sont des espaces vectoriels de dimension finie, un élément du produit tensoriel
, disons
, correspond à la transformation linéaire
. Autrement dit,
. Par exemple, la transformation d’identité est
. Une forme bilinéaire sur
, telle qu’un produit interne, est un élément de
.