• Verkeerd document? Gratis ruilen
  • Geschreven door studenten die geslaagd zijn
  • Direct beschikbaar na je betaling
  • Online lezen of als PDF
Verkopen
Kies je studieland
Kies je taal
Document preview thumbnail
Voorbeeld 2 van de 8 pagina's
Samenvatting

Summary Linear Algebra 2

Document preview thumbnail
Voorbeeld 2 van de 8 pagina's

Summary for Linear Algebra 2

Voorbeeld van de inhoud

Inner product spaces
An inner product on a vector space V is an operation on V that assigns to each pair of vectors ⃗x and ⃗y in
V a real number ⟨⃗x, ⃗y ⟩ satisfying the following conditions:

1.⟨⃗x, ⃗x⟩ ≥ 0 with equality if and only if ⃗x = ⃗0
2.⟨⃗x, ⃗y ⟩ = ⟨⃗y , ⃗x⟩∀⃗x, ⃗y ∈ V
3.⟨α⃗x + β⃗y , ⃗z⟩ = α⟨⃗x, ⃗z⟩ + β⟨⃗y , ⃗z⟩

A vector space V with an inner product ⟨∗, ∗⟩ is called an inner product space.
Some standard inner products:
n
X
Rn : ⟨⃗x, ⃗y ⟩ = xi yi
i=1
Xm X n
Rm×n : ⟨A, B⟩ = aij bij
i=1 j=1
Z b
C[a, b] : ⟨f (x), g(x)⟩ = f (x)g(x)dx
a
n
X
Pn : ⟨p(x), q(x)⟩ = p(xi )q(xi )
i=1

p
Length or norm of ⃗v : ||⃗v || = ⟨⃗v , ⃗v ⟩
Two vectors are orthogonal if their inner product is equal to 0.
If ⃗u, ⃗v are vectors in an inner product space V and ⃗v ̸= 0, then the scalar projection α x and the vector
projection p⃗ of ⃗u onto ⃗v are given by

⟨⃗u, ⃗v ⟩ ⟨⃗u, ⃗v ⟩
α= and p⃗ = ⃗v
||⃗v || ⟨⃗v , ⃗v ⟩

If ⃗v ̸= 0 and p⃗ as above, then ⃗u − p⃗ and p⃗ are orthogonal and ⃗u = p⃗ ⇐⇒ ⃗u = β⃗v
Cauchy-schwarz inequality: |⟨⃗u, ⃗v ⟩| ≤ ||⃗u||||⃗v || with equality holding if and only if ⃗u and ⃗v are linearly
independent.
A vector space V is said to be a normed linear space if to each vector ⃗v ∈ V there is associated a real number
||⃗v || satisfying:

1.||⃗v || ≥ 0 with ||⃗v || = 0 ⇐⇒ ⃗v = ⃗0
2.||α⃗v || = |α|||⃗v ||
⃗ ≤ ||⃗v || + ||w||
3.||⃗v + w|| ⃗

Let ⃗x and ⃗y be vectors in a normed linear space. The distance between them is defined to be the number
||⃗y − ⃗x||




1

, Orthonormal sets
If ⟨⃗
vi , v⃗j ⟩ = 0 whenever i ̸= j, then v⃗1 , . . . v⃗n is said to be an orthogonal set of vectors. The vectors v⃗1 , . . . , v⃗n
are linearly independent.
An orthonormal set of vectors is an orthogonal set of unit vectors. You can make a unit vector out of any
vector by dividing the vector by its norm.
Pn
Let {u⃗1 , . . . , u⃗n } be an orthonormal basis for an inner product space V . If ⃗v = i=1 ci u⃗i , then ci = ⟨⃗v , u⃗i ⟩.
Pn Pn
Let {u⃗1 , . . . , u⃗n } be an orthonormal basis of V . Let ⃗u = i=1 ai u⃗i and ⃗v = i=1 bi u⃗i be in V . Then,
Pn
⟨⃗u, ⃗v ⟩ = i=1 ai bi
p
Formula of parseval: Let {u⃗1 , . . . , u⃗n } be an orthonormal basis of V . Let || ∗ || = ⟨∗, ∗⟩ and consider
Pn Pn 2 (
⃗v = i=1 ci u⃗i . Then it’s norm equals ||⃗v || = i=1 c1 1/2)
Q is an n × n orthogonal matrix ⇐⇒ the column vectors of Q form an orthonormal basis for Rn ⇐⇒
QT Q = I ⇐⇒ QT = Q−1 ⇐⇒ ⟨Q⃗x, Q⃗y ⟩ = ⟨⃗x, ⃗y ⟩ ⇐⇒ ||Q⃗x||λ = ||⃗x||λ
A permutation matrix is a matrix in which the columns of the identity matrix have been re-ordered
If the column vectors of A form an orthonormal set of vectors in Rm , then AT A = I and the solution of the
ˆ = AT ⃗b
least squares problems is ⃗x
Let S be a subspace of an inner product space V and let ⃗x ∈ V . Let {u⃗1 , . . . , u⃗n } be an orthonormal basis
Pn
for S. If p⃗ = i=1 ci u⃗i where ci = ⟨⃗x, u⃗i ⟩ for each i, then p⃗ − ⃗x ∈ S ⊥
Let S be a nonzero subspace of Rm and let ⃗b ∈ Rm . If {u⃗1 , . . . , u⃗k } is an orthonormal basis for S and
U = [u⃗1 , . . . , u⃗k ], then the projection p⃗ of ⃗b onto S is given by p⃗ = U U T ⃗b




Gramm-Schmit orthogonalization
The Gramm-Schmit process lets us take any basis {x⃗1 , . . . , x⃗n } and turn it into an orthonormal basis
{u⃗1 , . . . , u⃗n } in the following manner:

1
1.u⃗1 = x⃗1
||x⃗1
2.p⃗1 = ⟨x⃗2 , u⃗1 ⟩u⃗1
1
3.u⃗2 = (x⃗2 − p⃗1 )
||x⃗2 − p⃗1
4.p⃗2 = ⟨x⃗3 , u⃗1 ⟩u1 + ⟨x⃗3 , u⃗2 ⟩u2
1
5.u⃗3 = (x⃗3 − p⃗2 )
||x⃗3 − p⃗2 ||
6. etcetera

1
In general: Let {x⃗1 , . . . , x⃗n } be a basis of an inner product space. Define u1 = ||x⃗1 || x
⃗1 and uk+1 =
1
Pk
⃗ − p⃗k ) where p⃗k = i=1 ⟨xk+1
⃗ −p⃗k (xk+1
||xk+1 ⃗ , u⃗i ⟩u⃗i
Application of GS: QR factorization
Let A ∈ Rn×n be a matrix. Then there exists an orthogonal matrix Q ∈ Rn×n and an upper triangular
matrix R ∈ Rn×n with positive diagonal entries such that A = QR.


2

Gekoppeld boek
 image
Uitgever: maart 2015 ISBN: 9781292070599 Druk: 9

Documentinformatie

Heel boek samengevat?
Nee
Wat is er van het boek samengevat?
Hoofdstuk 9
Geüpload op
10 april 2025
Aantal pagina's
8
Geschreven in
2021/2022
Type
Samenvatting
€3,49

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Verkocht
3
Volgers
0
Items
22
Laatst verkocht
1 jaar geleden

Echte notities, van echte studenten
Elk document op Stuvia is geschreven door een medestudent die hetzelfde vak deed. Zo leer je van iemand die het al heeft gehaald.



Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen