logo
ekamen_matematika2003

17.Базис. Розклад вектора за базисом. Ортогональна система векторів.

Базисом векторного простору наз. будь-яка максимальна лін. незалеж. сис-ма векторів цього простору. Щоб розкласти вектор за базисом використ. ф-лу:

ā= х1 ā12 ā2+…+хn ān

1. Визначення: нехай задане деяка система векторів. Базисом цієї системи називається мах. сукупність лінійно-незалежних векторів системи. У множині векторів на прямий  базис складається з одного ненульового вектора. Як базис множини векторів на площині можна взяти довільну пару. У множині векторів у тривимірному просторі базис складається із трьох некомпланарних векторів. 2. Прямокутна (декартова) система координат на площині визначається завданням двох взаємно перпендикулярних прямих із загальним початком і однакової масштабної ед. на осях. Прямокутна (декартова) система координат у просторі визначається завданням трьох взаємно перпендикулярних прямих із загальної точкойпересечения й однакової масштабної ед. на осях.

Ортогональний базис — ортогональна система елементів лінійного простору зі скалярним добутком, що має властивість повноти.

Ортогональний базис — базис, складений з попарно ортогональних векторів.

Ортонормований базис задовольняє ще й умові одиничності норми всіх його елементів. Тобто це ортогональний базис з нормованими елементами.

Останній зручно записується за допомогою символу Кронекера:

тобто скалярний добуток кожної пари базисних векторів дорівнює нулю, коли вони не співпадають ( ), і дорівнює одиниці при співпадаючому індексі, тобто коли береться скалярний добуток будь-якого базисного вектора з самим собою.

В кожному гільбертовому просторі , ортонормована система векторів утворює ортонормований базис тоді і тільки тоді, коли вона задовільняє наступним умовам[1]:

  1. Довільний вектор може бути записано у вигляді: , де (k = 1, 2, …)