Ortonormalita

V lineární algebře, dva vektory v a w v prostoru s definovaným skalárním součinem jsou ortonormální, pokud jsou ortogonální a mají jednotkovou délku, tedy platí:

v | w = 0 {\displaystyle \langle v|w\rangle =0} a zároveň v = w = 1 {\displaystyle \|v\|=\|w\|=1} .

Báze, kde jsou všechny vektory navzájem ortonormální se nazývá ortonormální báze. Dá se najít například Gram-Schmidtovou ortogonalizací – nově vytvořený ortogonální vektor vydělíme jeho normou, čímž se změní pouze jeho délka, ne však směr.

Pokud je Z = ( v 1 , , v n ) {\displaystyle Z=(v_{1},\dots ,v_{n})} ortonormální bází vektorového prostoru V {\displaystyle {\mathcal {V}}} , potom:

  • u V : u = i = 1 n u | v i v i {\displaystyle \forall u\in {\mathcal {V}}:u=\sum _{i=1}^{n}\langle u|v_{i}\rangle v_{i}} . (koeficientům se někdy říká Fourierovy – souvislost s diskrétní Fourierovou transformací)
  • u , w V : u | w = [ w ] Z H [ u ] Z {\displaystyle \forall u,w\in {\mathcal {V}}:\langle u|w\rangle =[w]_{Z}^{\mathrm {H} }[u]_{Z}} (Parsevalova rovnost).

Nejpoužívanější ortonormální bázi (někdy se označuje jako kanonická) používá kartézská soustava souřadnic – je tvořená vektory ( 1 , 0 , , 0 ) , ( 0 , 1 , 0 , , 0 ) , , ( 0 , , 0 , 1 ) {\displaystyle (1,0,\dots ,0),(0,1,0,\dots ,0),\dots ,(0,\dots ,0,1)} .

Související články

  • Ortogonalita
Pahýl
Pahýl
Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.