由此得 | | , x12 x22 xn2 (5)
( ,) (x1 y1)2 (xn yn )2 (6)
2.标准正交基的性质
设 {1,2} 是 V2 的一个基,但不一定是
正交基。从这个基出发,只要能得出 V2 的一个
正交基 {1, 2}, 问题就解决了,因为将 1和2
再分别除以它们的长度,就得到一个规范正交
注意:(7)和(8)在欧氏空间的不等式(6) 里被统一起来. 因此通常把(6)式称为柯西-施瓦兹不 等式.
三、向量的正交
定义4 欧氏空间的两个向量ξ与η说是正交的,
如果 , 0
定理8.1.2 在一个欧氏空间里,如果向量ξ
与1,2,,r 中每一个正交,那么ξ与 1,2,,r
的任意一个线性组合也正交.
2 a1 2 a1 0,
因而 2 0,
这就得到 V2 的一个正交基 {1, 2}.
3.标准正交基的存在性
定理8.2.2(正交化方法) 设 {1,2 ,,n}
是欧氏空间V的一组线性无关的向量, 那么可以求
出V 的一个正交组 {1, 2,, n}, 使得 k 可以由 1,2,,k 线性表示,k = 1,2,…,m.
由于1,2,,k 线性无关,得 k 0,
又因为假定了 1, 2 ,, k1 两两正交,所以
k ,i
k ,i
k ,i i , i
i , i 0, i 1,2,, k 1
这样,1, 2,, k 也满足定理的要求。
定理8.2.3 任意n(n >0)维欧氏空间一定有正交
基,因而有标准正交基.
例4 在欧氏空间 R3中对基
4) 当 0 时, , 0 这里 ,, 是V的任意向量,a是任意实数,那么
, 叫做向量ξ与η的内积,而V叫做对于 这个内积来说的一个欧氏空间(简称欧氏空间).