西安毛子科技大学=XIDIAN UNIVERSITY设 α=xi+yj+z,k, β=x,i+y,j+z,keR3①从 (α,i)=xi, (α,j)=yr, (α,h)=zi得α=(α,i)i+(α,j)j+(α,k)k(α,β) =Xixz + yiy2 +Ziz2②③ [α}=/x?+y?+z?XiX2 + yiy2 + i32<α,β>= arccosx?+y?+zx?+y?+z?即在基i,i,k 下,R'中的与内积有关的度量性质有简单的表达形式
§9.2 标准正交基 设 3 1 1 1 2 2 2 = + + = + + x i y j z k x i y j z k R , ① 从 1 1 1 ( , ) , ( , ) , ( , ) i x j y k z = = = ② 1 2 1 2 1 2 ( , ) = + + x x y y z z ③ 2 2 2 1 1 1 | | = + + x y z 得 = + + ( , ) ( , ) ( , ) i i j j k k ④ 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 , arccos x x y y z z x y z x y z + + = + + + + 即在基 i j k , , 下, 中的与内积有关的度量性质有 3 R 简单的表达形式
西要毛子律技大枣XIDIANUNIVERSITY2.标准正交基的定义n维欧氏空间中,由n个向量构成的正交向量组称为正交基:由单位向量构成的正交基称为标准正交基注:①由正交基的每个向量单位化,可得到一组标准正交基
§9.2 标准正交基 n 维欧氏空间中,由 n 个向量构成的正交向量组 称为正交基; 2. 标准正交基的定义 由单位向量构成的正交基称为标准正交基. 注: ① 由正交基的每个向量单位化,可得到一组标准 正交基
西安毛子科技大学-XIDIAN UNIVERSITY②n维欧氏空间V中的一组基i,8n为标准正交基(1 i=ji,j =1,2,...,n(1)<>(8j,8,)={o ij"③n维欧氏空间V中的一组基8i,8n为标准正交基当且仅当其度量矩阵 A=(s;,,))=En④n维欧氏空间V中标准正交基的作用:设8j,,8n为V的一组标准正交基,则
§9.2 标准正交基 ② n 维欧氏空间V中的一组基 1 , , n 为标准正交基 ③ n 维欧氏空间V中的一组基 1 , , n 为标准正交基 当且仅当其度量矩阵 A E = = (( , ) . i j n ) 1 ( , ) , 1,2, , i j 0 i j i j n i j = = = , (1) ④ n 维欧氏空间V中标准正交基的作用: 设 1 , , n 为V的一组标准正交基,则
西要毛子律技大枣XIDIANUNIVERSITY() 设 α=Xe +x,e, +..+x,eneV由(1),(α,8,)=x,.(2)有 α=(α,8)e +(α,82)62 +...+(α,8n)8m(i) (α,β)=i+xy2 +.+y,=2y;(3)i=1这里α=Xe+Xe2+...+Xnenβ= yiei + y2e, +... + ynen.(ii) [α= /x?+..+x,?
§9.2 标准正交基 (i) 设 1 1 2 2 n n = + + + x x x V 由(1) , ( , ) . i i = x (ii) 1 1 2 2 1 ( , ) n n n i i i x y x y x y x y = = + + + = (3) 这里 1 1 2 2 n n = + + + x x x , 1 1 2 2 . n n = + + + y y y (iii) 2 2 1 | | n = + + x x 1 1 2 2 ( , ) ( , ) ( , ) 有 = + + + n n (2)
西安毛子科技大学三XIDIANUNIVERSITY3.2标准正交基的构造施密特(Schmidt)正交化过程一1)(定理1)n 维欧氏空间中任一个正交向量组都能扩充成一组正交基证:设α,αz,,αm欧氏空间V中的正交向量组,对 n-m 作数学归纳法.当 n-m=0时,αj,α,,αm就是一组正交基了
§9.2 标准正交基 (定理1) n 维欧氏空间中任一个正交向量组都能 扩充成一组正交基. 证:设 1 2 , , , m 欧氏空间V中的正交向量组, 对 n m− 作数学归纳法. 当 n m− = 0 时, 3. 标准正交基的构造 ─施密特(Schmidt)正交化过程 1 2 , , , m 就是一组正交基了. 1)