Высшая математика для технических университетов. I. Линейная алгебра. Задорожный В.Н - 228 стр.

UptoLike

228 Глава 6. Евклидово пространство
тогда
(16 + 1 + 1 + 16) = (1 + 1 + 1 + 25) + (9 + 4 + 1),
т.е. 42 = 42.
Если от базиса (28 .17) перейти к ортонормированному базису ~g
1
и ~g
2
, то
вектор ~y можно найти как
~y = ˜c
1
~g
1
+ ˜c
2
~g
2
, (29.12)
где коэффициенты ˜c
1
, ˜c
2
определяются по формуле (29.8). Согласно методу ор-
тогонализации Грама–Шмидта (лемма 27.1), в качестве ортогональных векто-
ров ~v
1
и ~v
2
выберем
~v
1
= ~a
1
= (1, 1, 1, 1), ~v
2
= ~a
2
+ λ
21
~v
1
, (29.13)
где число λ
21
найдем согласно (27.6 )
λ
21
=
(~a
2
, ~v
1
)
(~v
1
, ~v
1
)
=
(~a
2
,~a
1
)
(~a
1
,~a
1
)
=
4
4
= 1.
Таким об ра зом,
~v
1
=
1
1
1
1
; ~v
2
= ~a
2
~a
1
=
1
0
0
3
1
1
1
1
=
0
1
1
2
. (29.14)
Нормировка базиса (29.14) дает
~g
1
=
~v
1
|~v
1
|
=
1
2
1
1
1
1
, ~g
2
=
~v
1
|~v
1
|
=
1
6
0
1
1
2
. (29.15)
Отсюда в силу (29.8) найдем
˜c
1
= (~x,~g
1
) =
1
2
(
4 1 3 4
)
1
1
1
1
=
1
2
4 = 2;
˜c
2
= (~x,~g
2
) =
1
6
(
4 1 3 4
)
0
1
1
2
=
1
6
12 =
12
6
.
Подставив эти значения в (29.12), получим ортогональную проекцию
~y = 2~g
1
+
12
6
~g
2
= 2
1
2
1
1
1
1
+
12
6
1
6
0
1
1
2
=
1
1
1
5
,
совпадающую с найденной ранее.
Пример 29.3. В пространстве E
n
найти угол между вектором ~x = (4, 1, 3, 4)
и подпространством, являющ имся линейной оболочкой векторов
~
b
1
= (1, 1, 1, 1),
~
b
2
= (1, 2, 2 , 1),
~
b
3
= (1, 0, 0, 3).