Orthogonale Basis - Orthogonal basis

In der Mathematik , insbesondere der linearen Algebra , ist eine orthogonale Basis für einen inneren Produktraum V eine Basis für V, deren Vektoren zueinander orthogonal sind . Wenn die Vektoren einer orthogonalen Basis normalisiert sind , ist die resultierende Basis eine orthonormale Basis .

Als Koordinaten

Jede orthogonale Basis kann verwendet werden, um ein System von orthogonalen Koordinaten V zu definieren . Orthogonale (nicht unbedingt orthonormale) Basen sind wichtig, da sie aus krummlinigen orthogonalen Koordinaten in euklidischen Räumen sowie in Riemannschen und Pseudo-Riemannschen Mannigfaltigkeiten hervorgehen.

In der Funktionsanalyse

Bei der Funktionsanalyse ist eine orthogonale Basis jede Basis, die aus einer orthonormalen Basis (oder Hilbert-Basis) unter Verwendung der Multiplikation mit Skalaren ungleich Null erhalten wird .

Erweiterungen

Das Konzept eines orthogonalen (aber nicht ein orthonormal) Basis an einen anwendbaren Vektorraum V (über jedes Feld ) , ausgestattet mit einem symmetrischen Bilinearform ⟨⋅, ⋅⟩ , wobei Orthogonalität von zwei Vektoren v und w Mittel v ,  w ⟩ = 0 . Für eine orthogonale Basis { e k } :

wobei q ist eine quadratische Form mit zugehörigen ⟨⋅, ⋅⟩ : q ( v ) = ⟨ v ,  v (in einem inneren Produktraum q ( v ) = |  v  | 2 ).

Daher für eine orthogonale Basis { e k } ,

wobei v k und w k Komponenten von v und w in der Basis sind.

Verweise

  • Lang, Serge (2004), Algebra , Graduate Texts in Mathematics , 211 (korrigierter vierter Druck, überarbeitete dritte Ausgabe), New York: Springer-Verlag, S. 572–585, ISBN   978-0-387-95385-4
  • Milnor, J . ; Husemoller, D. (1973). Symmetrische bilineare Formen . Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete . 73 . Springer-Verlag . p. 6. ISBN   3-540-06009-X . Zbl   0292.10016 .

Externe Links