求由向量α1=(1,2,1,0)T,α2=(1,1,1,2)T,α3=(3,4,3,4)T,α4= (1,1,2,1)T,α5=(4,5,6,4)T所生成的向量空间的一组
求由向量α1=(1,2,1,0)T,α2=(1,1,1,2)T,α3=(3,4,3,4)T,α4= (1,1,2,1)T,α5=(4,5,6,4)T所生成的向量空间的一组基及其维数,并在此基础上进一步求其一组标准正交基.
令A=(α1,α2,α3,α4,α5),对A施以初等变换得:
2 -1 0 5
0 1 2 -1
1 0 1 2
2 3 8 1 所以α1,α2,α4为一极大线性无关组,因此向量α1,α2,α3,α4,α5生成的向量空间为V={x=k1α1+k2α2+k4α4 |k1,k2,k3为任意实数},其维数为3.
下面求V的一组标准正交基.
(1)先把α1,α2,α4正交化,得
β1=α1=(1,2,1,0)T.
0 -1 -2 1
0 1 2 -1
1 0 1 2
0 4 8 -4 (2) 再把β1,β2,β3单位化,得
0 0 0 0
0 1 2 -1
1 0 1 2
0 0 0 0
所以 dim(L(α1,α2,α3,α4))=2
α1,α2 是 L(α1,α2,α3,α4) 的一组基.