西安毛子科技大学=XIDIAN UNIVERSITYs 9.1定义与基本性质,欧氏空间的定义!欧氏空间中向量的长度三、欧氏空间中向量的夹角四、n维欧氏空间中内积的矩阵表示五、欧氏子空间
§9.1 定义与基本性质 一、欧氏空间的定义 §9.1 定义与基本性质 二、欧氏空间中向量的长度 三、欧氏空间中向量的夹角 四、n维欧氏空间中内积的矩阵表示 五、欧氏子空间
西要毛子律技大学XIDIAN UNIVERSITY问题的引入:1、线性空间中,向量之间的基本运算为线性运算其具体模型为几何空间R2、R3但几何空间的度量性质(如长度、夹角)等在一般线性空间中没有涉及2、在解析几何中,向量的长度,夹角等度量性质都可以通过内积反映出来长度:α=Vα.αα.β夹角<α,β>:cos<α,β>:αβ3、几何空间中向量的内积具有比较明显的代数性质
§9.1 定义与基本性质 问题的引入: 性质(如长度、夹角)等在一般线性空间中没有涉及. 其具体模型为几何空间 R R 2 3 、 , 1、线性空间中,向量之间的基本运算为线性运算, 但几何空间的度量 长度: = 都可以通过内积反映出来: , cos , 夹角 = : 2、在解析几何中,向量的长度,夹角等度量性质 3、几何空间中向量的内积具有比较明显的代数性质
西要毛子科技大学三XIDIAN UNIVERSITY欧氏空间的定义1.定义设V是实数域R上的线性空间,对V中任意两个向量α、β,定义一个二元实函数,记作(α,β),若(α,β)满足性质:Vα,β,eV,VkeR(对称性)1° (α,β)=(β,α)(数乘)2° (kα,β) = k(α,β)3° (α+β,)=(α,)+(β,r)(可加性)4°(α,α)≥0,当且仅当α=0时(α,α)=0.(正定性)
§9.1 定义与基本性质 满足性质: , , , V k R 1 ( , ) ( , ) = 2 ( , ) ( , ) k k = 3 ( , ) , ( , ) + = + ( ) 4 ( , ) 0, 当且仅当 = 0时( , ) 0. = 一、欧氏空间的定义 1. 定义 设V是实数域 R上的线性空间,对V中任意两个向量 、 , 定义一个二元实函数,记作 ( , ) ,若 ( , ) (对称性) (数乘) (可加性) (正定性)
西要毛子律技大学XIDIANUNIVERSIT则称(α,β为α和β的内积,并称这种定义了内积的实数域R上的线性空间V为欧氏空间注:欧氏空间V是特殊的线性空间①V为实数域R上的线性空间;②V除向量的线性运算外,还有“内积”运算;③ (α,β)e R
§9.1 定义与基本性质 ① V为实数域 R上的线性空间; ② V除向量的线性运算外,还有“内积”运算; ③ ( , ) . R 欧氏空间 V是特殊的线性空间 则称 ( , ) 为 和 的内积,并称这种定义了内积的 实数域 R上的线性空间V为欧氏空间. 注:
西安毛子科技大学XIDIANUNIVERSITY例1.在R"中,对于向量α=(ar,az,",an), β=(bi,b2,".,bn)(1)1)定义(α,β)=ab +a,b, +.+a,b.易证(α,β)满足定义中的性质1~4°所以,(α,β)为内积.这样R"对于内积(α,β)就成为一个欧氏空间。(当n=3时,1)即为几何空间R中内积在直角坐标系下的表达式.(α,β)即α·β.)
§9.1 定义与基本性质 例1.在 R n 中,对于向量 = = (a a a b b b 1 2 1 2 , , , , , , , n n ) ( ) 当 n = 3 时,1)即为几何空间 中内积在直角 3 ( R 坐标系下的表达式 . ( , ) . 即 ) 这样 对于内积 就成为一个欧氏空间. n R ( , ) 易证 ( , ) 满足定义中的性质 1 4 ~ . 1)定义 1 1 2 2 ( , ) n n = + + + a b a b a b (1) 所以, ( , ) 为内积