施密特正交化

前言:施密特正交化在以前学习线性代数时就学习过,但是2年过去了,完全忘记了,这段时间在看px4的源码,里面有使用到,所以再一次去学习了一下。现在记录下来。方便以后查看


一.基础知识准备

首先要先知道向量组是什么?这里不说了,然后两个向量组等价是什么意思?这里说下

设有两个向量组
(Ⅰ):α1,α2,……,αm;
(Ⅱ):β1,β2,……,βm;
如果(Ⅰ)中每个向量都可以由向量组(Ⅱ)线性表示,则称(Ⅰ)可由(Ⅱ)线性表示;如果(Ⅰ)与(Ⅱ)可以相互线性表示,则称(Ⅰ)与(Ⅱ)等价,记为(Ⅰ)≌(Ⅱ)。
例如:,若β1=α1+α2,β2=α1-2α2,β3=α1,则向量组(Ⅰ)={α1,α2}与向量组(Ⅱ)={β1,β2,β3}等价。事实上,给定的条件已表明(Ⅱ)可由(Ⅰ)线性表示,又容易得到α1=(2/3)β1+(1/3)β2+0β3,α2=(1/3)β1-(1/3)β2+0β3,这表明(Ⅰ)也可以由(Ⅱ)线性表示,由定义即知(Ⅰ)与(Ⅱ)等价。


二、施密特要解决的问题

从欧氏空间任意线性无关的向量组α1,α2,……,αm出发,求得正交向量组β1,β2,……,βm,使由α1,α2,……,αm与向量组β1,β2,……,βm等价
(即β中的向量都是由a中的向量线性组合成的,并且β为正交向量组)


三.如何实现呢?

施密特正交化

注意:里面的重点是里面的:第二个向量减去它在第一个方向上的分量、从c中减去在q1,q2上的分量这两句话。至于如何求一个向量在另一个向量上的分量,这是初中的知识,在这里提示一下,先求出在这个向量上的投影,在*这个向量的单位向量。