施密特正交化方法,就是将一组线性无关的向量组,变成一组正交的向量组的方法。通过这个方法,可以将一个线性空间的基,变成一组正交基(orthogonal basis),甚至标准正交基(或规范正交基,orthonormal basis )。这一方法的理论基础就是投影定理。它的方法如下:
设
(
v
1
,
v
2
,
⋯
,
v
p
)
(v1,v2,⋯,vp) 是一组线性无关的向量组,我们令
b
1
=
v
1
b
2
=
v
2
−
v
2
⋅
b
1
|
|
b
1
|
|
2
b
1
b
3
=
v
3
−
v
3
⋅
b
2
|
|
b
2
|
|
2
b
2
−
v
3
⋅
b
1
|
|
b
1
|
|
2
b
1
⋯
b
p
=
v
p
−
p
−
1
∑
i
=
1
v
p
⋅
b
i
|
|
b
i
|
|
2
b
i
b1=v1b2=v2−v2⋅b1||b1||2b1b3=v3−v3⋅b2||b2||2b2−v3⋅b1||b1||2b1⋯bp=vp−∑i=1p−1vp⋅bi||bi||2bi
那么,
(
b
1
,
b
2
,
⋯
,
b
p
)
(b1,b2,⋯,bp) 是一组正交向量组。进一步,令
e
1
=
b
1
|
|
b
1
|
|
,
e
2
=
b
2
|
|
b
2
|
|
,
⋯
,
e
p
=
b
p
|
|
b
p
|
|
e1=b1||b1||,e2=b2||b2||,⋯,ep=bp||bp||
则
(
e
1
,
b
2
,
⋯
,
b
p
)
(e1,b2,⋯,bp) 是一组f规范正交向量组或标准正交组。
P
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