標準正交基

2021-08-05 20:32:17 字數 1612 閱讀 1374

計算最佳逼近元的時候,為什麼要選取標準正交基?

1 根據冪基計算最佳逼近元,計算過程的穩定性不好;

2 下面的定理說明標準正交基的優勢:

定理1

設g的標準正交基為,f

∈e,則g=

∑ni=

1cig

i 為f在e中的最佳逼近當且僅當ci

=⟨f,

gi⟩

證明: g=

∑ni=

1cig

i 為f在e中的最佳逼近當且僅當f−

g⊥g

當且僅當f−

g⊥gi

,i=1

,2,⋯

,n ⟨

f−∑i

=1nc

igi,

gj⟩=

⟨f,g

i⟩−c

i=0

可以利用gram-schmidt正交化過程把一般的基轉化為標準正交基

正交多項式:

如果內積定義滿足⟨f

g,h⟩

=⟨f,

gh⟩ ,那麼從單項式函式1,

x,⋯ 出發,應用gram-schmidt正交化過程產生的結果就叫做正交多項式。

常用的內積為: ⟨f

,g⟩=

∫baf

(x)g

(x)w

(x)d

x 滿足上面的要求。

定理2

如下定義的多項式序列是正交的: pn

(x)=

(x−a

n)pn

−1(x

)−bn

pn−2

(x),

n≥2

其中p0(

x)=1

,p1(

x)=x

−a1 , an

=⟨xp

n−1(

x),p

n−1(

x)⟩⟨

pn−1

(x),

pn−1

(x)⟩

bn=⟨xpn

−1(x

),pn

−2(x

)⟩⟨p

n−2(

x),p

n−2(

x)⟩

所使用的內積滿足⟨f

g,h⟩

=⟨f,

gh⟩ 。

legendre多項式

當使用的內積為: ⟨f

,g⟩=

∫1−1

f(x)

g(x)

dx生成的正交多項式為legendre多項式。

tchebyshev多項式

當使用的內積為: ⟨f

,g⟩=

∫1−1

f(x)

g(x)

dx1−

x2‾‾

‾‾‾‾

√ 生成的正交多項式為tchebyshev多項式。

jacobian多項式

當使用的內積為: ⟨f

,g⟩=

∫1−1

f(x)

g(x)

(1−x

)α(1

+x)β

dx生成的正交多項式為jacobian多項式。

空間正交基的定義 標準正交基

本節主要接受歐氏空間中標準正交基的確定,這一塊是考研中比較容易得分的乙個版塊,但是大家要注意的是乙個失分點,大家容易忽略如何去確定標準正交基,所以大家一定要注意基礎定義的熟練掌握,切勿眼高手低,多去記憶基礎定義,考試遇到題目的時候,能夠快速得分.定義1.歐式空間v中一組非零的向量,如果它們兩兩正交,...

空間正交基的定義 正交矩陣

正交 可以簡單理解成就是垂直.正交矩陣 定義 滿足 這個怎麼理解呢?我們假設a是乙個列向量矩陣,標識為 a 從上推導可以看出 任意 如果i和j不相等 則 0,那就是說這兩個向量垂直.如果i和j相等 則 1,那就是說 向量自身的內積為1,也就是 向量是單位向量 模為1的向量 對於正交矩陣,組成它的列向...

Matlab使用 orth函式 正交基

注意 a orth b a的列數是等於b的秩數,所以,當b缺秩時,a的列就與b的列數不相等了。如 a 1 0 1 1 2 0 0 1 1 r rank a r 3 q orth a q 0.1200 0.8097 0.5744 0.9018 0.1531 0.4042 0.4153 0.5665 0...