正交向量組

2021-10-04 05:43:59 字數 1147 閱讀 3473

(1)正交向量組 是 線性無關的

(2)n維歐式空間中倆倆正交的非零向量不會超過n個,即n維歐式空間中乙個正交向量組最多n個向量

在n維歐式空間中,由n個非零向量組成的正交向量組稱為正交基

在n維歐式空間中,由n個單位向量組成的正交向量組稱為標準正交基

比如3維歐式空間中,

(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)是乙個正交向量組,因為他們倆倆向量正交

(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)是乙個正交基,因為此正交向量組由n個非零向量組成

(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)是乙個標準正交基,因為每個向量都是單位向量

如果乙個矩陣滿足一下幾個條件,它就是乙個單位矩陣,記作e或者i:

(1)是乙個方陣

(2)主對角線上的元素都是1(主對角線是從左上到右下的對角線)

(3)除了主對角線,其他位置的元素都是0

如下就是乙個3階單位矩陣

[[1 0 0]

[0 1 0]

[0 0 1]]

the orthogonal matrix,正交矩陣,如果乙個矩陣滿足以下幾個條件,則此矩陣就是正交矩陣:

(1)是乙個方陣

(2)和自己的轉置矩陣的矩陣乘積 = 單位矩陣e

如果a為乙個正交矩陣,則a滿足以下條件:

a的轉置矩陣也是正交矩陣

a at

=ata

=e

aa^t=a^ta=e

aat=at

a=e (e為單位矩陣)

a的各行是單位向量且兩兩正交

a的各列是單位向量且兩兩正交

(ax,ay)=(x,y) x,y∈r

|a| = 1或-1

a t=

a−

1a^t=a^

at=a−1

,a的轉置矩陣等於a的逆矩陣

內積定義:u,v的內積=|u||v|cos

因為向量的模長與夾角都是用內積定義的,所以正交變換前後一對向量各自的模長和他們的夾角都不變。

特別地:標準正交基經正交變換後仍為標準正交基。

歐式空間v中的正交變換只包含:

(1)旋轉

(2)反射

(3)旋轉+反射的組合(即瑕旋轉)

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