α=a1ε1+a2ε2+⋯+anεn=(ε1,ε2,⋯,εn)a1a2⋮an
β=b1ε1+b2ε2+⋯+bnεn=(ε1,ε2,⋯,εn)b1b2⋮bn
(α,β)=i=1∑nj=1∑naibj(εi,εj)=(a1,a2,⋯,an)Ab1b2⋮bn
其中
A=(ε1,ε1)(ε2,ε1)⋮(εn,ε1)(ε1,ε2)(ε2,ε2)⋮(εn,ε2)⋯⋯⋱⋯(ε1,εn)(ε2,εn)⋮(εn,εn)
称作基 ε1,ε2,⋯,εn 的度量矩阵
若 A 为对角矩阵, 即 (εi,εj)=δij={1,0,i=ji=j 向量两两正交, 则称该基为正交基
若 A 为单位矩阵, 即向量两两正交且每个向量都为单位向量, 则称该基为标准正交基
在标准正交基下,
(α,β)=αTβ
若 α1,α2,⋯,αs 是线性无关的向量组
- 正交化
β1=α1
β2=α2−(β1,β1)(α2,β1)β1
β3=α3−(β1,β1)(α3,β1)β1−(β2,β2)(α3,β2)β2
⋮
βs=αs−(β1,β1)(αs,β1)β1−⋯−(βs−1,βs−1)(αs,βs−1)βs−1
- 单位化
ηi=∣βi∣βi
则 η1,η2,⋯,ηs 为标准正交基