Schmidt標準正交化方法的推廣
來源:用戶上傳
作者:
摘 要:傳統的Schmidt標準正交化方法是計算向量組生成空間標準正交基的有效方法,但只適用于線性無關向量組生成空間標準正交基的計算?;谶@種情形,該文給出了Schmidt標準正交化方法的一種改進形式,不需要尋找向量組的極大線性無關組,就能消除向量線性相關性對其生成空間標準正交基計算過程的影響,可用于求任意有限個向量生成空間的標準正交基計算,并做出了嚴格證明。
關鍵詞:正交基 線性相關 生成空間
中圖分類號:O151 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2019)03(b)-0056-02
向量空間中標準正交基有其重要意義,在理論研究和工程計算中都有重要的應用。通常意義下的Schmidt標準正交化方法[1]如下:設a1,a2,...,an線性無關向量組,
上述的方法都是在a1,a2,...,an線性無關的條件下進行討論的,但是,若沒有線性無關這個條件,上述的這些方法都有一定限制,此時的一般思路是先求極大無關組,然后再對極大無關組進行標準正交化,這樣計算量就有所增加,且不利于計算機的實現。該文給出了一般向量組的生成空間標準正交基的求法,并且給出了理論證明,繼承了Schmidt標準正交化方法的邏輯關系清晰,易于計算機實現的優點。
3 結語
Schmidt標準正交化是線性代數中一個重要方法,并且實際的應用也十分廣泛,傳統的Schmidt標準正交化方法局限于線性空間生成向量組的線性無關性限制,為實際的應用帶來了許多麻煩,主要體現在線性相關向量組在使用該方法時會出現分母為零的情形。該文基于這種考慮,給出了舍去正交過程中的零向量,取重新得到新正交向量組作為生成空間基的方法,有效消除了分母為零的影響,并給出了這種方法正確性的嚴格證明。
參考文獻
[1] 北京大學數學系.高等代數[M].3版.北京:北京大學出版社,2003.
[2] 劉東.歐氏空間子空間的標準正交基求法改進[J].科技通報,1994(2):117-119.
[3] 嚴家森.正交化向量組的矩陣方法[J].西華師范大學學報:自然科學版,1996(4):41-44.
[4] 李宗勝.標準正交基的一種求法[J].數學通報,1991(3):29.
[5] 劉妍珺,馬贊甫,余孝軍.反對稱線性變換與Gram-Schmidt正交化[J].數學的實踐與認識,2018(9):285-289.
[6] 門永江,任化民.Schmidt正交化方法的改進[J].大學數學,1993(4):15-18.
[7] 蘇燕玲,張瑞平.由施密特正交化法所得到的兩個結論[J].陜西師范大學學報:自然科學版,1999(S1):1-4.
[8] 同濟大學數學系.工程數學:線性代數[M].北京:高等教育出版社,2014.
?、倩痦椖浚簭V東理工學院質量工程項目(項目編號:JXTD2017001)。
作者簡介:高德超(1988—),男,河南周口人,碩士,從事微分幾何研究和高等數學教學研究。
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/8/view-14835390.htm