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斯密特正交化公式

斯密特正交化公式是一種用於生成一組正交基的方法,其基本步驟如下:

開始:給定一組線性無關的向量 ( \alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_k )。

第一步:計算向量之間的點積,即 ( (\alpha_2, \beta_1) ) 和 ( (\beta_1, \beta_1) )。

第二步:使用斯密特正交化公式,即 ( \beta_1 = \alpha_1 - \frac{(\alpha_2, \beta_1)}{(\beta_1, \beta_1)} )。

第三步:對 ( \beta_1 ) 進行歸一化,即計算 ( \beta_1 / ||\beta_1|| )。

第四步:重複以上步驟,對 ( \alpha_3, \alpha_4, \ldots, \alpha_k ) 進行正交化,確保每一步都生成與前一步正交的向量。

結束:得到一組正交歸一化的向量,可以作為線性空間的一組基。

具體到搜尋結果中的例子,斯密特正交化公式的套用如下:

初始向量 ( \alpha_2 ) 和 ( \beta_1 ) 的點積為 ( (\alpha_2, \beta_1) = 01 + 11 + 21 + 10 = 3 )。

向量 ( \beta_1 ) 的範數的平方為 ( (\beta_1, \beta_1) = 11 + 11 + 11 + 00 = 3 )。

套用斯密特正交化公式,得到 ( \beta_1 = \alpha_1 - \frac{3}{3} = 0 ),這表明 ( \beta_1 ) 與 ( \alpha_2 ) 已經正交。

通過這個過程,可以確保生成的向量組是正交的。