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Orthonormalbasis beweise

Universität / Fachhochschule

Lineare Unabhängigkeit

Tags: Lineare Unabhängigkeit, Orthonormalbasis

 
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Teddypian

Teddypian aktiv_icon

09:33 Uhr, 30.01.2017

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Würde das so stimmen um zu beweisen das die Vektoren, Vektoren einer Orthonormalbasis sind?

Ich habe eben gemerkt dass ich die Aufgabe schneller hätte lösen können. Indem ich das Skalarprodukt der Vektoren nehme, denn es gilt ja:

<qi,qj>= delta_(ji) ={1 für i=j und 0 für ij}

1. Bild: Aufgabenstellung
2. Bild: Meine Rechnnung

Bildschirmfoto 2017-01-30 um 09.19.01
IMG_8986

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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ermanus

ermanus aktiv_icon

11:30 Uhr, 30.01.2017

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Hallo Julian,
Du hast nachgewiesen, dass die gegebenen Vektoren die Norm 1 haben und
eine Basis bilden. Damit sie aber eine Orthonormalbasis bilden, muss noch gezeigt
werden, dass sie paarweise orthogonal zu einander sind.
Wenn man die (von Dir "zu spät" entdeckte) Skalarprodukt-Eigenschaft nachweist,
ergibt sich die lineare Unabhängigkeit automatisch mit.
Als Beispiel dafür, dass Dein Nachweis unvollständig ist, nimm z.B.:
(3/5,4/5,0)T,(4/5,3/5,0)T,(0,0,1)T. Diese Vektoren sind normiert
und bilden eine Basis des 3.
Gruß ermanus
Teddypian

Teddypian aktiv_icon

13:32 Uhr, 30.01.2017

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Also muss man nur:
1. Den Betrag der Vektoren ermitteln um zu prüfen ob sie gleich 1 ist.
2. Alle Vektoren auf Orthogonalität mit dem Skalarprodukt prüfen. Wenn <x1,x2> usw. =0 ist, sind sie Orthogonal und lin. unabhängig.

Und erst wenn beide Bedingungen erfüllt sind, sind die Vektoren Orthogonalbasisvektoren.

Stimmt das?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

13:52 Uhr, 30.01.2017

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du brauchst nur 2. zu prüfen, da ja 1. darin enthalten ist (i=j):
<xi,xi>=1.
Frage beantwortet
Teddypian

Teddypian aktiv_icon

16:51 Uhr, 30.01.2017

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Stimmt! Danke :-)