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线性代数4-41
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引入内积内积后后的有限维的有限维实实线性空间线性空间就是就是欧氏空间欧氏空间..常见内积常见内积定义定义实数实数内积的基本性质内积的基本性质:(1) ((αβ)
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§ 4.3
欧几里德
欧几里德
(Euclid)
(Euclid)
空间
空间
一、欧几里德空间的定义及基本性质
一、欧几里德空间的定义及基本性质
定义
定义
4.7
4.7:
引入
引入
内积
内积
后
后
的有限维
的有限维
实
实
线性空间
线性空间
就是
就是
欧氏空间
欧氏空间
.
.
常见内积
常见内积
定义
定义
βαβα
T
nn
bababa =+++=
⋯
2211
),(
实数
实数
∫
=
b
a
dxxgxfgf )()(),(
内积的基本性质
内积的基本性质
:
:
(1)
(1)
(
(
α
α
,
,
β
β
) = (
) = (
β
β
,
,
α
α
)
)
;
;
(2)
(2)
(k
(k
α
α
,
,
β
β
) = k(
) = k(
α
α
,
,
β
β
)
)
;
;
(3)
(3)
(
(
α
α
+
+
β
β
,
,
γ
γ
) = (
) = (
α
α
,
,
γ
γ
) + (
) + (
β
β
,
,
γ
γ
)
)
;
;
(4)
(4)
(
(
α
α
,
,
α
α
)
)
≥
≥
0
0
,
,
当且仅当
当且仅当
α
α
=0
=0
时
时
(
(
α
α
,
,
α
α
)= 0
)= 0
.
.
对称性
(2
、
3)
线性性
恒正性
二、
二、
向量的长度与夹角
向量的长度与夹角
有了内积的定义,可以进一步给出欧氏空间内
有了内积的定义,可以进一步给出欧氏空间内
向量的长度
向量的长度
与
与
向量间夹角
向量间夹角
的定义
的定义
.
.
定义
定义
4.8
4.8:
设
设
α
α
是欧氏空间
是欧氏空间
V
V
的一个向量
的一个向量
,
,
称
称
非负实数
非负实数
为向量
为向量
α
α
的
的
长度
长度
(
(
length
length
)
)
或
或
模
模
或范数
或范数
,记为
,记为
:
:
),(
αα
||||
α
有了范数就可以
有了范数就可以
度量
度量
:向量的
:向量的
长度
长度
、向量间的
、向量间的
距离
距离
、向量间的
、向量间的
角度
角度
....
....
长度的基本性质:
长度的基本性质:
(3)
(3)
三角不等式
三角不等式
:
:
||
||
α
α
+
+
β
β
||
||
≤
≤
||
||
α
α
|| + ||
|| + ||
β
β
||.
||.
(1)
(1)
正定性
正定性
:
:
||
||
α
α
||
||
≥
≥
0;
0;
且
且
||
||
α
α
|| = 0
|| = 0
⇔
⇔
α
α
=
=
θ
θ
;
;
(2)
(2)
齐次性
齐次性
:
:
||
||
k
k
α
α
|| = |
|| = |
k
k
|
|
·
·
||
||
α
α
|| (
|| (
k
k
∈
∈
R
R
);
);
定理
定理
4.5
4.5:
柯西
柯西
—
—
施瓦茨不等式
施瓦茨不等式
对于欧氏空间
对于欧氏空间
V
V
中任意两个向量
中任意两个向量
α
α
,
,
β
β
,恒有
,恒有
βαβα
≤),(
当且仅当
当且仅当
α
α
与
与
β
β
线性相关时等号成立
线性相关时等号成立
.
.
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雨后的印
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