正交归一集
数学术语
线性代数里,假若,内积空间的两个向量是互相正交的,并且,两个向量的范数都是 1 ,则称这两个向量互相具有正交规范性,又译单范正交性,正交归一性。
简介
线性代数里,假若,内积空间的两个向量是互相正交的,并且,两个向量的范数都是 1 ,则称这两个向量互相具有正交规范性,又译单范正交性,正交归一性。假若,一组向量全都是互相正交规范的,则称这组向量为正交规范集。假若,这正交规范集形成了一个,则称这集合为正交规范基。
标准正交基
线性代数中,一个内积空间的正交基(orthogonal basis)是元素两两正交。称基中的元素为基向量。假若,一个正交基的基向量的模长都是单位长度1,则称这正交基为标准正交基
无论在有限维还是无限维空间中,正交基的概念都是很重要的。在无限维希尔伯特空间中,正交基不再是哈默尔基,也即是说不是每个元素都可以写成有限个基中元素的线性组合。因此在无限维空间中,正交基应该被更严格地定义为由线性无关而且两两正交的元素组成、张成的空间是原空间的一个稠密子空间(而不是整个空间)的集合。
注意,在没有定义内积的空间中,“正交基”一词是没有意义的。因此,一个具有正交基的巴拿赫空间,就是一个希尔伯特空间
正交基的存在性
运用佐恩引理和格拉姆-施密特正交化方法,可以证明每个希尔伯特空间都有基,并且有正交基。同一个空间的正交基的基数必然是相同的。当一个希尔伯特空间有可数个元素组成的正交基,就说这个空间是可分的。
哈默尔基
有前面的定义可以知道,在无穷维空间的情况下,正交基不再是一般线性代数的定义下的基。为了区分,把一般线性代数的定义下的基称为哈默尔基。
在内积空间的实际应用中,哈默尔基甚少出现,因此提到“基”的概念时,一般指的是正交基。
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参考资料
最新修订时间:2022-09-16 15:53
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概述
简介
标准正交基
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