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Aufgabe:

Es seien \( x_{1} \) und \( x \) ๆ zwei beliebige linear unabhängige Vektoren im \( \mathbb{R}^{2} \) oder \( \mathbb{R}^{3} \).
Zunächst normiert man \( x_{1} \) und erhält den Vektor \( u_{1}=\frac{x_{1}}{\left|x_{1}\right|} \).

Danach bildet man den Vektor

\( u_{2}=\frac{x_{2}-\left(u_{1} x_{2}\right) u_{1}}{\left|x_{2}-\left(u_{1} x_{2}\right) u_{1}\right|} \)

Weisen Sie nach, dass \( u_{1} \) und \( u_{2} \) zueinander orthogonal sind. Fertigen Sie für den Fall \( x_{1}, x_{2} \in \) \( \mathbb{R}^{2} \) eine Skizze an, aus der hervorgeht, wie die Vektoren \( u_{1} \) und \( u_{2} \) konstruiert werden.


Ansatz/Problem:

Mir ist bewusst: Zwei Vektoren sind orthogonal zueinander, wenn das Skalarprodukt 0 ist. Aber wie zeigt man das hier?

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einfach nachrechnen:
u1*u2=
u1 * (      ( x2 - (u1*x2)u1 )  /   |x2  -  ( u1*x2)u1 |    )  distr. für Skalarprod.
=                (  u1* x2 -  (u1*x2)(u1 *u1) )  /   | x2  -  ( u1*x2)u1 |        und u1*u1 = 1 weil normiert
=     (  u1* x2 -  (u1*x2) * 1  )  /   | x2  -  ( u1*x2)u1 | 
also steht im Zähler 0.
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