Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

Angle and Orthogonality in Inner Product

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
8
Geüpload op
18-02-2023
Geschreven in
2022/2023

This is material in the Elementary Linear Algebra course, Department of Mathematics, Faculty of Science and Technology UIN Sunan Gunung Djati Bandung with lecturer Dr. H. Arief Fatchul Huda, S. Si., M. Kom

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

6.2 Angle and Orthogonality in Inner Product
Spaces
In Section 3.2 we defined the notion of “angle” between vector in Rn. In this section we will extend this idea
to general vector spaces. This will enable us to extend the notion of orthogonality as well, thereby setting the
groundwork for a variety of new applications.



Cauchy–Schwarz Inequality
Recall from Formula 20 of Section 3.2 that the angle between two vectors u and v in is

(1)

We were assured that this formula was valid because it followed from the Cauchy–Schwarz inequality
(Theorem 3.2.4) that

(2)

as required for the inverse cosine to be defined. The following generalization of Theorem 3.2.4 will enable us
to define the angle between two vectors in any real inner product space.



THEOREM 6.2.1 Cauchy–Schwarz Inequality

If u and v are vectors in a real inner product space V, then

(3)




Proof We warn you in advance that the proof presented here depends on a clever trick that is not easy to
motivate.

In the case where the two sides of 3 are equal since and are both zero. Thus, we need only
consider the case where . Making this assumption, let


and let t be any real number. Since the positivity axiom states that the inner product of any vector with itself is
nonnegative, it follows that

, This inequality implies that the quadratic polynomial has either no real roots or a repeated real
root. Therefore, its discriminant must satisfy the inequality . Expressing the coefficients ,
and c in terms of the vectors u and v gives or, equivalently,



Taking square roots of both sides and using the fact that and are nonnegative yields



which completes the proof.

The following two alternative forms of the Cauchy–Schwarz inequality are useful to know:

(4)



(5)

The first of these formulas was obtained in the proof of Theorem 6.2.1, and the second is a variation of the
first.



Angle Between Vectors
Our next goal is to define what is meant by the “angle” between vectors in a real inner product space. As the
first step, we leave it for you to use the Cauchy–Schwarz inequality to show that

(6)

This being the case, there is a unique angle in radian measure for which

(7)

(Figure 6.2.1). This enables us to define the angle θ between u and v to be

(8)




Figure 6.2.1

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
18 februari 2023
Aantal pagina's
8
Geschreven in
2022/2023
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Dr. h. arief fatchul huda, s. si., m. kom
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

$10.75
Krijg toegang tot het volledige document:

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

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
alenamansika

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
alenamansika Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
2
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

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