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Basis ergänzen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:16 Do 01.04.2010
Autor: Palisaden-Honko

Aufgabe
Sei [mm] u_1=\vektor{0\\1\\2\\2}, u_2=\vektor{2\\2\\4\\4}, u_3=\vektor{0\\1\\0\\1} [/mm]

Wenden Sie das Gram-Schmidt-Verfahren auf [mm] u_1 [/mm] bis [mm] u_3 [/mm] an und ergänzen Sie das Resultat zu einer Basis des [mm] \IR^4 [/mm]

Hallo zusammen!

Bei der Aufgabe will mir nicht so recht einfallen, wie ich die Ergänzung durchführen muss.

Gram-Schmidt hat die ONB [mm] \{ \vektor{0\\\bruch{1}{3}\\\bruch{2}{3}\\\bruch{2}{3}}, \vektor{1\\0\\0\\0},\vektor{0\\\bruch{2}{3}\\\bruch{2}{3}\\\bruch{1}{3}}\} [/mm] ergeben.
Wie komm ich jetzt auf einen Vektor, der orthogonal zu den dreien ist?

Gruß,

Honko


        
Bezug
Basis ergänzen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:59 Do 01.04.2010
Autor: angela.h.b.


> Sei [mm]u_1=\vektor{0\\1\\2\\2}, u_2=\vektor{2\\2\\4\\4}, u_3=\vektor{0\\1\\0\\1}[/mm]
>  
> Wenden Sie das Gram-Schmidt-Verfahren auf [mm]u_1[/mm] bis [mm]u_3[/mm] an
> und ergänzen Sie das Resultat zu einer Basis des [mm]\IR^4[/mm]
>  Hallo zusammen!
>  
> Bei der Aufgabe will mir nicht so recht einfallen, wie ich
> die Ergänzung durchführen muss.
>  
> Gram-Schmidt hat die ONB [mm]\{ \vektor{0\\\bruch{1}{3}\\\bruch{2}{3}\\\bruch{2}{3}}, \vektor{1\\0\\0\\0},\vektor{0\\\bruch{2}{3}\\\bruch{2}{3}\\\bruch{1}{3}}\}[/mm]
> ergeben.
> Wie komm ich jetzt auf einen Vektor, der orthogonal zu den
> dreien ist?

Hallo,

Orthogonalität hat was mit dem Skalarprodukt zu tun.

Du suchst einen Vektor, der zu Deinen drei Vektoren orthogonal ist.

Das ergibt ein LGS.

Gruß v. Angela

>  
> Gruß,
>  
> Honko
>  


Bezug
                
Bezug
Basis ergänzen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:06 Do 01.04.2010
Autor: Palisaden-Honko


>  
> Hallo,
>  
> Orthogonalität hat was mit dem Skalarprodukt zu tun.
>  
> Du suchst einen Vektor, der zu Deinen drei Vektoren
> orthogonal ist.
>  
> Das ergibt ein LGS.
>  
> Gruß v. Angela

Öhm... Danke für die Antwort. Da gibts nur ein Problem:

Honko [mm] \in [/mm] {Menschen, die schwer von Begriff sind} ;-)

Könntest du das noch ein wenig erläutern?

Gruß, Honko


edit: Ich glaub, es hat bei mir gescheppert:
Meinst du, dass auf den 4. Vektor komme, indem ich ein LGS mit den Skalarprodukten aus je einem bekannten Vektor und dem unbekannten Vektor aufstelle? Dann hab ich aber drei Gleichungen mit 4 Unbekannten...

edit(2): Das LGS wäre dann
[mm] \pmat{ 0 & \bruch{1}{3} & \bruch{2}{3} & \bruch{2}{3}\\ 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & \bruch{2}{3} & \bruch{2}{3} & \bruch{1}{3}}\vec{x}=\vec{0}, [/mm]
umgeformt zur oberen Dreiecksmatrix:
[mm] \pmat{ 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 1 & 0 & -1 \\ 0 & 0 & 1 & \bruch{3}{2}}\vec{x}=\vec{0} [/mm]
[mm] \Rightarrow x_4=\lambda, x_3=-\bruch{3}{2}\lambda, x_2=\lambda, x_1=0 [/mm]
[mm] \gdw \vec{x}=\lambda\vektor{0\\1\\-\bruch{3}{2}\\1} [/mm]

Bin ich auf dem richtigen Weg?

edit(3):
weil [mm] |\vec{x}|=1 [/mm] sein soll (wegen ONB), müsste [mm] \lambda=\bruch{2}{\sqrt{17}} [/mm] sein
[mm] \Rightarrow \vec{x}=\vektor{0\\\bruch{2}{\sqrt{17}}\\-\bruch{3}{\sqrt{17}}\\\bruch{2}{\sqrt{17}}} [/mm]

Stimmt das? Die Lösung kommt mir doch reichlich krumm vor...

Bezug
                        
Bezug
Basis ergänzen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:29 Do 01.04.2010
Autor: mathfunnel

[mm] Hallo,\\ [/mm]
wahrscheinlich hast du nur einen Schreibfehler (Minuszeichen fehlt) beim Vektor [mm] $(0,\frac{2}{3},-\frac{2}{3},\frac{1}{3})^T$ [/mm] gemacht.
Dein vierter Vektor ist deshalb ein Folgefehler. Er lautet korrekt [mm] $(0,\frac{2}{3},\frac{1}{3},-\frac{2}{3})^T$. [/mm]
Gruß mathfunnel


Bezug
                                
Bezug
Basis ergänzen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:14 Do 01.04.2010
Autor: Palisaden-Honko

Och, solange der Lösungsweg stimmt, bin ich glücklich ^^

Danke für die Hilfe!

Gruß, Honko

Bezug
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