Тема . Линал и алгебра.

.04 Геометрия евклидовых линейных пространств.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#50406

Пусть в ℝ4   задано стандартное скалярное произведение (т.е. сумма произведений соответствующих координат). Дополнить систему {v1,v2} до ортонормированного базиса в  4
ℝ   , где      1 1   1   1
v1 = (2,2,− 2,− 2)  , v2 = (12, 12, 12, 12)  .

Показать ответ и решение

Найдём сначала v3   такой, что < v1,v3 >= 0  , <  v2,v3 >=  0  . Если v3   имеет координаты v3 = (a,b,c,d )  , то мы получаем систему

(
{ 1a + 1b − 1c−  1d = 0
  2    2    2    2
( 12a + 12b + 12c+  12d = 0,

У которой нам достаточно подобрать лишь какое-нибудь частное решение. Подойдёт, например, a = 1,b = − 1,c = 0,d = 0  . То есть v3   можно взять как v3 = (1,− 1,0,0)  .

Далее, чтобы построить v4   , нам нужно уже найти его из условия, что <  v1,v4 >=  0  , < v2,v4 >= 0  , < v3,v4 >= 0  .

Пусть v4 = (x,y,z,w )  . Тогда получаем систему уравнений:

(
|| 1x + 1y − 1z − 1w = 0
|{ 2    2    2    2
| 12x + 12y + 12z + 12w = 0,
||(
  x− y = 0,

Подойдёт, например, x = 0,y = 0,z = 1,w = − 1  . То есть, в качестве v4   можно взять v4 = (0,0,1,− 1)  .

Осталось только добиться того, чтобы длина v3   и v4   стала равна 1. Потому что мы ведь хотели не просто ортогональный, но ортонормированный базис.

Для этого нужно просто наши вектора поделить на их длину.

Итого, получится: ˆv3 = |1v|v3 = ( 1√-,− 1√-,0,0)
      3        2    2  , vˆ4 = |1v|v4 = (0,0,√1,− √1-)
       4           2     2  . И вот тогда уже система {v1,v2,ˆv3,ˆv4} будет образовывать ортонормированный базис в  4
ℝ   .

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!