施密特正交化的几何解释

施密特正交化的几何解释线性代数中最头疼的公式恐怕就是施密特正交化了 但其实搞清楚它的几何原理之后公式的记忆就简单多了 数学重在理解 给定一组基 1 2 n alpha 1 alpha 2 alpha n 将其变换成另外一组正交基 1 2 n beta 1 beta 2 beta n 使这两组基等价施密特正交化方法 1 1 beta 1 alpha 1 2

线性代数中最头疼的公式恐怕就是施密特正交化了。但其实搞清楚它的几何原理之后公式的记忆就简单多了,数学重在理解!

给定一组基 α1,α2,...,αn ,将其变换成另外一组正交基 β1,β2,...,βn ,使这两组基等价
施密特正交化方法:
β1=α1
β2=α2(α2,β1)(β1,β1)β1

βn=αn(αn,β1)(β1,β1)β1(αn,β2)(β2,β2)β2...(αn,βn1)(βn1,βn1)βn1




首先清除一个公式,两个向量 α,β ,那么 α β 上的投影向量为 (α,β)(β,β)β
如图红色部分即为投影部分
这里写图片描述

则蓝色部分向量为 α2(α2,β1)(β1,β1)β
对应两个向量的施密特法则
β1=α1
β2=α2(α2,β1)(β1,β1)β1
可见蓝色向量为 β2 β1 是垂直的



同样可以推广到三维以上的欧氏空间 Rm ,即施密特正交公式。

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