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Lineare Algebra 2 - Exam
Aufgabe 4) Gegeben sei ein dreidimensionaler Vektorraum mit der euklidischen Norm. Du erhältst folgende Vektoren: \( v_1 = \begin{pmatrix} 1 \ 1 \ 0 \end{pmatrix} \) \( v_2 = \begin{pmatrix} 1 \ 0 \ 1 \end{pmatrix} \) \( v_3 = \begin{pmatrix} 0 \ 1 \ 1 \end{pmatrix} \) Wende das Gramm-Schmidt Verfahren an, um eine Orthonormalbasis aus diesen Vektoren zu erzeugen. a) Bestimme den ersten orthonormal...

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Aufgabe 4)

Gegeben sei ein dreidimensionaler Vektorraum mit der euklidischen Norm. Du erhältst folgende Vektoren:

  • \( v_1 = \begin{pmatrix} 1 \ 1 \ 0 \end{pmatrix} \)
  • \( v_2 = \begin{pmatrix} 1 \ 0 \ 1 \end{pmatrix} \)
  • \( v_3 = \begin{pmatrix} 0 \ 1 \ 1 \end{pmatrix} \)
Wende das Gramm-Schmidt Verfahren an, um eine Orthonormalbasis aus diesen Vektoren zu erzeugen.

a)

  • Bestimme den ersten orthonormalisierten Vektor \( u_1 \). Berechne die Länge von \( v_1 \) und bestimme \( u_1 \) durch Normierung von \( v_1 \).
  • Berechnung:
    • Länge von \( v_1 \): \( \| v_1 \| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{2} \)
    • \( u_1 = \frac{v_1}{\| v_1 \|} = \frac{1}{\sqrt{2}} \begin{pmatrix} 1 \ 1 \ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{1}{\sqrt{2}} \ \frac{1}{\sqrt{2}} \ 0 \end{pmatrix} \)

    Lösung:

    Gegeben sei ein dreidimensionaler Vektorraum mit der euklidischen Norm. Du erhältst folgende Vektoren:

    • \( v_1 = \begin{pmatrix} 1 \ 1 \ 0 \end{pmatrix} \)
    • \( v_2 = \begin{pmatrix} 1 \ 0 \ 1 \end{pmatrix} \)
    • \( v_3 = \begin{pmatrix} 0 \ 1 \ 1 \end{pmatrix} \)
    Wende das Gramm-Schmidt-Verfahren an, um eine Orthonormalbasis aus diesen Vektoren zu erzeugen.Solve the following subexercise:
  • Bestimme den ersten orthonormalisierten Vektor \( u_1 \). Berechne die Länge von \( v_1 \) und bestimme \( u_1 \) durch Normierung von \( v_1 \).
  • Berechnung:
    • Länge von \( v_1 \): \( \| v_1 \| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{2} \)
    • \( u_1 = \frac{v_1}{\| v_1 \|} = \frac{1}{\sqrt{2}} \begin{pmatrix} 1 \ 1 \ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{1}{\sqrt{2}} \ \frac{1}{\sqrt{2}} \ 0 \end{pmatrix} \)
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