文章目录

  • 一:内积、长度、正交性
  • 1.1内积
  • 1.2长度
  • 1.3正交向量
  • 1.4总结
  • 二:正交集
  • 2.1定义
  • 2.2定理--正交基
  • 2.3正交投影
  • 2.4单位正交集
  • 三:正交矩阵
  • 3.1单位正交列向量
  • 3.2性质
  • 3.3正交矩阵初入门
  • 四:拉格姆-施密特方法
  • 4.1定义
  • 4.2步骤
  • 4.3例子
  • 4.4QR分解



一:内积、长度、正交性

1.1内积

1.定义:

什么叫正交架构 正交结构_权重


2.定理:

什么叫正交架构 正交结构_线性代数_02


注:从上面的性质可以简单总结出其是符合“对加法、对乘法封闭的”。


1.2长度

1.定义:

什么叫正交架构 正交结构_转置_03


2.单位向量

什么叫正交架构 正交结构_权重_04


3.n维空间的距离

什么叫正交架构 正交结构_线性代数_05


1.3正交向量

什么叫正交架构 正交结构_权重_06


注:补充定理

什么叫正交架构 正交结构_转置_07


1.4总结

以上比较简单,但是有时候总是忘,可能是年纪大了,留着简单回顾吧!!!!!!!!!


二:正交集

2.1定义

什么叫正交架构 正交结构_转置_08


什么叫正交架构 正交结构_什么叫正交架构_09

什么叫正交架构 正交结构_转置_10


2.2定理–正交基

什么叫正交架构 正交结构_转置_11


什么叫正交架构 正交结构_什么叫正交架构_12


注:因为正交基的优越性,其必然是在当前子空间的线性无关集,所以两两正交,从而对于子空间内的任一个由其表示的向量已知的时候,对于权重由于线性无关集的正交性从而比较容易求出,了解即可!!!!


2.3正交投影

什么叫正交架构 正交结构_权重_13


注:这部分简单总结如下,一个向量往另一个向量(所在直线的所有)投影的过程。几何解释:

什么叫正交架构 正交结构_转置_14


注:这部分则是将投影和正交基结合起来,可以看到定理5其实就是投影的权重系数,所以一个n维空间的向量可以由其空间的n个正交基表示,这也就是线性表示!!!!!!!!!!


2.4单位正交集

什么叫正交架构 正交结构_什么叫正交架构_15


注:其实就是标准正交基!!


三:正交矩阵

3.1单位正交列向量

什么叫正交架构 正交结构_什么叫正交架构_16


注:此时,不是单位正交矩阵,因为不是方阵!


3.2性质

什么叫正交架构 正交结构_权重_17


注:

什么叫正交架构 正交结构_线性代数_18

具体证明参照例题,P340页自己看书吧。


3.3正交矩阵初入门

正交矩阵: 一个可逆的方阵,并且转置矩阵等于逆矩阵。—行向量组是正交集、列向量组是正交集。
当矩阵是方阵的时候,上面的定理6和定理7就非常有用了,对于定理6:此时的矩阵就是标准正交矩阵。

注: 正交矩阵在第七章节会发挥更大的作用,现在了解即可,第七章见---------------待


四:拉格姆-施密特方法

4.1定义

什么叫正交架构 正交结构_权重_19


注:这里每个向量都是n维的,但是根据向量的个数,可以构造其不同子空间下的正交基和标准正交基~


4.2步骤

什么叫正交架构 正交结构_什么叫正交架构_20


注:标准正交基则在其基础上进一步做单位向量即可,了解即可-----------------证明见参考书吧~~~


4.3例子

什么叫正交架构 正交结构_什么叫正交架构_21


什么叫正交架构 正交结构_转置_22


什么叫正交架构 正交结构_线性代数_23


什么叫正交架构 正交结构_权重_24


注:给出两个例子,有兴趣自己看看吧。


4.4QR分解

什么叫正交架构 正交结构_转置_25


什么叫正交架构 正交结构_转置_26


注:知道得了。。。。。。


参考书籍:线性代数及其应用(原书第5版)