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Eine Matrix ist orthogonal wenn sie multipliziert mit ihrer transponierten Matrix die Einheitsmatrix ergibt. Trifft dies auch für eine spaltenorthogonale Matrix zu?
"... falls ihre Spalten ein Orthogonalsystem bilden. QQ^T=1_n"
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phillip.fry
24.02.2021 um 13:24
Aber ist das nicht auch die Def. von einer orthogonalen Matrix?
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phillip.fry
24.02.2021 um 13:25
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Ein Orthogonalsystem ist eben etwas anderes, als ein Orthonormalsystem. Oder besser gesagt, ein Orthonormalsystem ist ein Spezialfall eines Orthogonalsystems. Deshalb frage ich.
\( QQ^T = \textbf{1}_n \) ist die Definition einer orthogonalen Matrix. Das impliziert aber, dass die Spaltenvektoren orthonormal sind. Sind diese nur orthogonal, erhalten wir nicht die Einheitsmatrix.
Mach dir das folgendermaßen klar. Nennen wir \( q_i \) den \(i\)-ten Spaltenvektor von \( Q \). Dann ist \(q_i \) aber auch der \(i\)-te Zeilenvektor von \( Q^T \). Somit kann man sich überlegen, dass der Eintrag von \( QQ^T \) an der \( (k,l)\)-ten Stelle genau das Standardskalarprodukt \( \left< q_k,q_l \right> \) ist. Für alle Eintrage außerhalb der Hauptdiagonalen gilt \( k\neq l \). Und somit ergibt das Standardskalarprodukt was?
für die Einträge auf der Hauptdiagonalen gilt \( k=l \). Also haben wir dort das Skalarprodukt \( \left< q_i,q_i \right> \). Was ergibt das für ein Orhtogonalsystem und was ergibt das für ein Orthonormalsystem?
Wie habt ihr denn eine spaltenorthogonale Matrix definiert? Sollen einfach alle Spaltenvektoren orthogonal zueiander sein?
Grüße Christian ─ christian_strack 24.02.2021 um 13:12