Orthogonalbasis und Orthonormalbasis berechnen?

Jangler13  31.10.2021, 19:34

Ist dir das Gram Schmidt Verfahren bekannt?

Mila1sweet 
Beitragsersteller
 31.10.2021, 19:38

Ich habe das damals schon mal angewendet.

1 Antwort

Von Experte Jangler13 bestätigt

Da müssen wir uns als erstes überlegen, ob x⃗₁=(4, 2, 2) und x⃗₂=(¼, −¾, ¼) be­reits ortho­gonal sind. Dazu berechnen wir das Skalarprodukt: x⃗₁⋅x⃗₂ = 4⋅¼−2⋅¾+2⋅¼ = 0, das paßt also. Jetzt brauchen wir nur noch einen Vektor, der auf beide orthogonal steht, und den finden wir übers Vektorprodukt: x⃗₃ = x⃗₁×x⃗₂ = (2, −½, −3½).

Falls gewünsch, kannst Du auch normieren, dazu dividierst Du jeden Vektor durch seinen Betrag: |x⃗₁|=2√6, |x⃗₂|=1/(4⋅√11) und |x⃗₃|=√(³³/₂)


Mila1sweet 
Beitragsersteller
 31.10.2021, 19:57

Super, dankeschön. Das ist eine gute Methode, werde das jetzt mal nachrechnen. Ich habe in den Antworten gelesen, dass es auch mit dem Gram Schmidt Verfahren gehen soll.

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indiachinacook  31.10.2021, 20:18
@Mila1sweet

Schmidt-Orthogonalisierung geht immer, wenn Du N linear unabhängige Vektoren in M≥N Dimensionen gegeben hast (Du bekommst dann eine orthogonale Basis im gleichen Unterraum wie Deine Ausgangsvektoren). In Deinem Fall kannst Du es be­nutzen,um x⃗₁ und x⃗₂ zu orthogonalisieren, aber das ist witzlos, weil sie bereits ortho­gonal sind.

Aber auf den dritten Vektor kannst Du mit dem Schmidt-Verfahren kommen, das liefert ja immer eine Basis mit gleich vielen Basisvektoren wie Anfangsvektoren. Da hilft nur das Vektorprodukt oder eine äquivalente Methode weiter. Das liefert zu N Vektoren mit N+1 Dimensionen einen Vektor, der auf alle anderen normal steht.

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indiachinacook  31.10.2021, 20:29
@indiachinacook

Sorry, da fehlt ein nicht an wesentlicher Stelle:

auf den dritten Vektor kannst Du mit dem Schmidt-Verfahren nicht kommen
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