Wie bestimme ich das orthogonale Komplement zu U=span{(0, 1, 2)}?

2 Antworten

Hierzu ein kleines Lemma das dir helfen könnte:

Sind A ein Orthogonalsystem (eine orthogonale linear-unabhängige Menge) und B ein Orthogonalsystem, sodass AUB eine Orthogonalbasis von V ist, dann sind Span(A) und Span(B) orthogonale Komplemente.

Was hat das mit deiner Frage zu tun? Immer wenn du eine Orthogonalbasis X = {v1,v2,...,vn} hast, dann nimmst du Dir eine Aufteilung von X in zwei Mengen, das sind Orthogonalsysteme die zusammen eine Orthogonalbasis bilden, also sind die Spans orthogonale Komplemente.

Bilde also eine Orthogonalbasis {(0,1,2),v2,v3}, diese v2 und v3 kann man mit bestimmten Verfahren finden (z.B. Basisauffüllverfahren + Gram-Schmidt-Verfahren), dann ist Span{v2,v3} das Orthogonale Komplement zu Span{(0,1,2)}.

LG

Roach5  12.01.2018, 11:56

In deinem Fall geht es aber noch einfacher: Wenn eine Koordinate 0 ist kann man einen Vektor um 90° rotieren genau wie im R^2, indem man koordinaten vertauscht und eine Koordinate negiert, also (a,b) -> (b,-a), bzw hier (0,1,2)->(0,2,-1) = v2, diese Vektoren sind offensichtlich orthogonal aufeinander. Den dritten Vektor kriegst du wie du bereits weißt durch v3 = (0,1,2)xv2. LG

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Eine einfache Methode wäre auch die Definition der Orthogonalität mit dem Skalarprodukt zu nutzen:
(sei t ≠ 0)
⟨t*(0,1,2), (x,y,z)⟩ = 0
⇒ 0*x + y + 2 z = 0

Das ist nun die Ebenengleichung für den gesuchten Vektorraum. Für diese eine Basis zu finden überlasse ich dir.