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 \( v_1 \): \( \| v_1 \| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{2} \)
- \( u_1 = \frac{v_1}{\| v_1 \|} = \frac{1}{\sqrt{2}} \begin{pmatrix} 1 \ 1 \ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{1}{\sqrt{2}} \ \frac{1}{\sqrt{2}} \ 0 \end{pmatrix} \)