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Aufgabe:

Bestimmen Sie eine Orthonormalbasis w1, w2 von U


Problem/Ansatz:

Ich weiß nicht was ich tun soll also nicht mals einen Ansatz. Wäre nett, wenn mir jemand helfen könnte damit ich es für zukünftige Aufgaben versteh. Ich muss eine Orthonormalbasis Bestimmen mit

 \( U=\left\{\vec{x} \in \mathbb{R}^{3} \mid \vec{x} \cdot\left(\begin{array}{c}-3 \\ 3 \\ 2\end{array}\right)=0\right\} \)

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Aloha :)

Die Bedinungsgleichung für einen Vektor \(\vec x\in u\) lautet ausgeschrieben:$$-3x_1+3x_2+2x_3=0\implies x_1=x_2+\frac{2}{3}x_3$$Damit können wir \(\vec x\) wie folgt schreiben:

$$\vec x=\begin{pmatrix}x_1\\x_2\\x_3\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}x_2+\frac{2}{3}x_3\\x_2\\x_3\end{pmatrix}=x_2\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}+x_3\begin{pmatrix}\frac{2}{3}\\0\\1\end{pmatrix}$$und finden 2 Basisvektoren, die wir noch orthogonal machen müssen:$$\vec b_1=\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}$$$$\vec b_2=\begin{pmatrix}\frac{2}{3}\\0\\1\end{pmatrix}-\left(\frac{\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}\begin{pmatrix}\frac{2}{3}\\0\\1\end{pmatrix}}{\left\|\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}\right\|^2}\right)\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}\frac{2}{3}\\0\\1\end{pmatrix}-\frac{1}{3}\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}\frac{1}{3}\\[0.5ex]-\frac{1}{3}\\[0.5ex]1\end{pmatrix}$$

Da wir sogar eine orhtonormale Basis bestimmen sollen, müssen wir noch normieren:$$\vec n_1=\frac{1}{\sqrt2}\begin{pmatrix}1\\1\\0\end{pmatrix}\quad;\quad\vec n_2=\frac{1}{\sqrt{11}}\begin{pmatrix}1\\-1\\3\end{pmatrix}$$

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