前言
给定一个向量组,如果要是向量组中的向量两两正交,则需要对向量组做施密特正交化。
解释
假设向量组为
(
α
1
.
α
2
,
.
.
.
.
.
α
n
)
(α_1.α_2,…..α_n)
(
α
1
.
α
2
,
.
.
.
.
.
α
n
)
,那就一步一步来做:
第一步,确定基准
以
α
1
α_1
α
1
为基准,也就是
β
1
=
α
1
β_1 = α_1
β
1
=
α
1
第二步,消除α_2在α_1上的分量,使得两者正交
(确定方向):首先求
α
1
α_1
α
1
这个方向的单位向量,为
α
1
/
∣
∣
α
1
∣
∣
α_1/||α_1||
α
1
/
∣
∣
α
1
∣
∣
(确定长度):再求
α
2
α_2
α
2
在
α
1
α_1
α
1
上面的投影:
c
o
s
(
θ
)
=
(
α
1
,
α
2
)
/
∣
∣
α
1
∣
∣
∣
∣
α
1
∣
∣
cos(θ) = (α_1,α_2)/||α_1||||α_1||
c
o
s
(
θ
)
=
(
α
1
,
α
2
)
/
∣
∣
α
1
∣
∣
∣
∣
α
1
∣
∣
所以,
∣
∣
α
2
∣
∣
c
o
s
(
θ
)
=
(
α
1
,
α
2
)
/
∣
∣
α
1
∣
∣
||α_2||cos(θ)=(α_1,α_2)/||α_1||
∣
∣
α
2
∣
∣
c
o
s
(
θ
)
=
(
α
1
,
α
2
)
/
∣
∣
α
1
∣
∣
(计算分量):投影乘上方向上的单位向量,就得到了
α
2
α_2
α
2
在
α
1
α_1
α
1
方向上的分量,为
[
(
α
1
,
α
2
)
/
∣
∣
α
1
∣
∣
]
∗
[
α
1
/
∣
∣
α
1
∣
∣
]
=
(
α
1
,
α
2
)
/
(
α
1
,
α
2
)
∗
α
1
[(α_1,α_2)/||α_1||] * [ α_1/||α_1||] =(α_1,α_2) / (α_1,α_2) * α_1
[
(
α
1
,
α
2
)
/
∣
∣
α
1
∣
∣
]
∗
[
α
1
/
∣
∣
α
1
∣
∣
]
=
(
α
1
,
α
2
)
/
(
α
1
,
α
2
)
∗
α
1
。其中,
α
1
=
β
1
α_1 = β_1
α
1
=
β
1
,(,)表示内积。
第三步,消除α_3在α_2和α_1上的分量
…以此类推