向量的内积 ,正交向量组
向量的内积 ,正交向量组
设a1=(1,2,3)^T,求非零向量a1,a2,使得向量组a1,a2,a3为正交向量组.
上面错了是
设a1=(1,3)^T,求非零向量a2,a3,,使得向量组a1,a2,a3为正交向量组。
思路:利用正交性,将问题转化为:
1.求解一个齐次线性方程组的基础解系;
2.然后再将该基础解系与α1一起构成向量组;
3.最后再正交化.
设x = (x1,x2,x3)与 α1 正交,
则,x1 + 2x2 + 3x3 = 0
解得基础解系为(-2,1,0),(-3,0,1)
将(1,2,3) ,(-2,1,0)、(-3,0,1)正交化得:
α1 = (1,2,3)
α1 = (-2,l,0)
α3 = (-3,-6,5)
这一向量组即为所求的正交向量组.至于你追问的基础解系:分别令 x2 和 x3 =0,求出另外两个的分量的关系就可以了:比如当x2 = 0时,得到 ( - 3, 0,1)------实际上凡是乘不为0的任何系数,都是基础解系当x3 = 0时,得到 ( - 2, 1,0)补充1:正交化方法----施密特方法:Schmidt正交化方法是将一组线性无关的向量α1,α2,……,αk,作如下的线性变换,化为一组与之等价的正交向量组: β1, β2,……,βk,的方法:β1 = α1β2 = α2 - [β1,α2] / [β1,β1] β1*----其中[ ]表示点积,就是对应先乘再求和β3 = α3 - [β1,α3] / [β1,β1] β1 - [β2,α3] / [β2,β2] β2 ……βk = αk - [β1,αk] / [β1,β1] β1 - [β2,αk] / [β2,β2] β2 .............- [β(k-1),αk] / [β(k-1),β(k-1)] β(k-1)对于此题目,要正交化下面三个:α1 = (1,2,3) α2 = (-2,1,0)α3 = (-3,0,1)β1 = α1 =(1,2,3)β2 = (-2,1,0)-[1*(-2) + 2*1 +3*0] / [(-2)^2 + 1^2 +0^2] *(1,2,3)= (-2,1,0) - 0 *(1,2,3)= (-2,1,0)β3 = α3 - [β1,α3] / [β1,β1] β1 - [β2,α3] / [β2,β2] β2= (-3,0,1) - [-3 + 0 + 3] /[1^2 + 2^2 + 3^2] *(1,2,3) - [ 6 + 0 + 0] /[(-2)^2 + 1^2 + 0^2] *(-2,1,0)= (-3,0,1) - 6/5 *(-2,1,0)= (-3/5,-6/5,1) 我前面用β3 =(-3,-6,5)表示了,你继续整理一下,写成竖方向的----列向量形式,容易些