在内积空间 R4 中已给
α1=(1,1,1,1)
α2=(3,3,1,1)
α3=(1,9,1,9)
α4=(4,0,0,0)
把它们标准正交化.
解
首先将其正交化.
取
β1=α1=(1,1,1,1).
β2=α2−(β1,β1)(α2,β1)β1=α2−48β1=(1,1,−1,−1).
β3=α3−(β1,β1)(α3,β1)β1−(β2,β2)(α3,β2)β2=α3−420β1−40β2=(−4,4,−4,4).
β4=α4−(β1,β1)(α4,β1)β1−(β2,β2)(α4,β2)β2−(β3,β3)(α4,β3)β3=α4−44β1−44β2+6416β3=(1,−1,−1,1).
由此可得正交向量组
β1β2β3β4=(1,1,1,1)=(1,1,−1,−1)=(−4,4,−4,4)=(1,−1,−1,1)
其次,将 β1,β2,β3,β4 单位化,得
η1η2η3η4=21(1,1,1,1)=21(1,1,−1,−1)=21(−1,1,−1,1)=21(1,−1,−1,1)
以 η1,η2,η3,η4 为列向量,得到一个 4 阶矩阵,即
A=212121212121−21−21−2121−212121−21−2121
它的列两两正交,容易验证 ATA=AAT=E,我们称它是一个正交矩阵.