logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wy縮ze » zadanie

Algebra, zadanie nr 1325

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

attente
post贸w: 19
2013-05-15 19:27:42

1) Zortogonalizowa膰 metod膮 Grama-Schmidta podane wektory w odpowiednich przestrzeniach euklidesowych:

a) (2,1,3), (1,6,2) w przestrzeni $E^3$
b) (4,3,2,1), (4,3,2,0), (4,3,0,0) w przestrzeni $E^4$

2) Sprawdzi膰, ze podane zbiory wektor贸w s膮 bazami ortogonalnymi lub ortonormalnymi w odpowiednich przestrzeniach euklidesowych i wyznaczy膰 wsp贸艂rz臋dne wskazanych wektor贸w w tych bazach:

a) $\vec{v1}$ = 91,3,-2), $\vec{v2}$ = (-1,1,1) , $\vec{v3}$ = (5,1,4) , $\vec{u}$ = (1,0,1) $\in$ $E^3$
b) $\vec{v1}$ = (1,1,1,1), $\vec{v2}$ = (3,-1,-1,-1) , $\vec{v3}$ = (0,2,-1,-1), $\vec{v4}$ = (0.0,1,-1) , $\vec{u}$ = (1,2,-3,2) $\in$$E^4$


tumor
post贸w: 8070
2014-05-31 17:18:04

Je艣li $\alpha$ jest k膮tem mi臋dzy wektorami $a$ i $b$, to 艂atwo zauwa偶y膰, 偶e $|a|*cos\alpha$ jest d艂ugo艣ci膮 rzutu wektora $a$ na wektor $b$.
Zatem $a-\frac{b}{|b|}*|a|*cos\alpha$ jest sk艂adow膮 wektora $a$ prostopad艂膮 do $b$.

Na tym pomy艣le opiera si臋 metoda Grama-Schmidta, mo偶emy rozszerzy膰 u艂amek mno偶膮c licznik i mianownik przez $|b|$, dostaniemy

$a-\frac{b}{|b|^2}*(a\circ b)$

Podstawiaj膮c mo偶emy wzi膮膰 pierwszy wektor bez zmian,
$(2,1,3)$, natomiast z drugiego zostawi膰 sk艂adow膮 prostopad艂膮

$(1,6,2)*(1-\frac{2+6+6}{1+36+4})=(1,6,2)*\frac{27}{41}$


tumor
post贸w: 8070
2014-05-31 17:24:18

$ (4,3,0,0)$ zostawiamy bez zmian.

Od wektora $(4,3,2,0)$ odejmiemy sk艂adow膮 r贸wnoleg艂膮 do wektora wy偶ej,

$(4,3,2,0)-(4,3,0,0)*\frac{16+9}{16+9}=(0,0,2,0)$

Od wektora $(4,3,2,1)$ odejmiemy sk艂adowe r贸wnoleg艂e do wcze艣niejszych wektor贸w.

$(4,3,2,1)-(4,3,0,0)*\frac{16+9}{16+9}-(0,0,2,0)*\frac{4}{4}=(0,0,0,1)$




tumor
post贸w: 8070
2014-05-31 17:32:43

2)
Ortogonalno艣膰 sprawdzamy mno偶膮c skalarnie parami wektory, skoro maj膮 by膰 prostopad艂e, to wymagamy wynik贸w $0$.

Dla przyk艂adu $(1,3,-2)\circ (-1,1,1)=-1+3+(-2)=0$
Analogicznie dwa pozosta艂e mno偶enia daj膮 $0$.

Ortonormalno艣ci nie dowiedziemy, bo w a) i b) wektory unormowane nie s膮. Unormowanie polega艂oby na podzieleniu ka偶dego wektora przez d艂ugo艣膰 (czyli pomno偶eniu go przez odwrotno艣膰 jego d艂ugo艣ci), co w efekcie da wektor o tym samym kierunku i zwrocie, ale d艂ugo艣ci 1.

By wyznaczy膰 wsp贸艂rz臋dne wektora w bazie rozwi膮zujemy uk艂ad r贸wna艅

$x \left[\begin{matrix} 1 \\ 3\\-2 \end{matrix}\right]
+y \left[\begin{matrix} -1 \\ 1 \\ 1 \end{matrix}\right]
+z \left[\begin{matrix} 5 \\ 1 \\ 4 \end{matrix}\right] =
\left[\begin{matrix} 1 \\ 0 \\1 \end{matrix}\right]$

Wektory ortogonalne s膮 z konieczno艣ci niezale偶ne, rozwi膮zanie istnieje i jest jedyne. Uk艂ad mo偶na rozwi膮za膰 metod膮 dowoln膮.

strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj