Base ortonormale

RaccoonDad
Buongiorno, riporto una traccia di un esercizio d'esame.
Al variare del paramentro h determinare una base ortonormale dello spazio
Wh = (h;-h; 0; 1) ; (0; h; 0; h)

Solitamente uso il procedimento di Gram Schmidt. Inizio col verificare che i vettori siano indipendenti(giusto?), quindi per h diverso da 0, altrimenti il secondo è il vettore nullo.
Scelgo il primo vettore come primo vettore della base ortogonale e poi trovo il secondo. Serve che il denominatore degli scalari che trovo siano sempre diversi da 0?

vi ringrazio anticipatamente

Risposte
Bokonon
Hai già la strategia corretta, basta applicarla.
Ma prima di iniziare, diamo un nome ai vettori $u=(h,-h,0,1)$ e $w=(0,h,0,h)=h(0,1,0,1)$
Notiamo che per $h=0$ allora $w$ è il vettore nullo, pertanto poniamo $h!=0$
Notiamo anche che il vettore $w$ normalizzato, ovvero il versore $w_N=1/sqrt(2)(0,1,0,1)$ non dipende da h.
Notiamo che non esiste una combinazione lineare tale che $alphaw_N=u$ perchè l'unico modo per avere la prima componente nulla sarebbe per $h=0$. Quindi i vettori sono lin. indip.
Infine, notiamo anche che qualsiasi vettore della forma $z_1=(k,-1,0,1)$ oppure $z_2=t(+-1,0,0,0)$ è perpendicolare a $w_N$.
Insomma, abbiamo già un'idea chiara della forma assunta dalle soluzioni. Una è immediata per $h=1$ e ci da una forma del tipo $z_1$, pertanto dobbiamo attenderci che il vettore $z_2$ normalizzato sia $(-1,0,0,0)$

Ora applica G-S, proiettando $u$ su $w_N$: quindi trova il vettore $z=u-(u*w_N)w_N$
Alla fine ti verrà fuori appunto $z=(2h,-(h+1),0,h+1)$ (e uno può fermarsi qua)
Per $h=-1$ abbiamo la forma $z_N=(-1,0,0,0)$
Per $h!=-1$ abbiamo la forma $z_N=1/sqrt(k^2+2)(k,-1,0,1)$ dove $k=(2h)/(h+1)$
Abbiamo quindi identificato le due forme $z_1$ e $z_2$ in funzione di $h$

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