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Niveau Maths sup
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Procédé d'orthonormalisation de Schmidt

Posté par
Carameli75
29-03-13 à 12:20

Bonjour, cette exercice me pose problème quelqu'un pourrait-il m'aider et me l'expliquer s'il vous plait ?
Soit E=3 et défini sur E² par:

(x,y)E²,{x=(x1,x2,x3),y=(y1,y2,y3, (x,y)=2x1y1+2x2y2+x3y3-1/2(x1y2+x2y1+x1y3+x3y1+x2y3+x3y3)
Déterminer une base othonormale de E muni de ce produit scalaire.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 12:29

Tu pars de la base canonique de \R^3 (ou de n'importe quelle autre base, mais la canonique est la première qu'on a sous la main) et tu lui appliques la recette de Gram-Schmidt qui figure dans ton cours, pour le produit scalaire qui t'es donné.
C'est moins compliqué que de réussir une recette de cuisine en suivant le livre.

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 12:38

Pour partir de la base canonique de R^3 justement est-ce que je dois calculer (e1,e1),(e2,e2),e3,e3), en fait c'est ça mon problème je ne sais pas partir de la base canonique, en fait dans mon cour pour commencer je dois avoir un u1=v1 en fait je commence avec (x,y)=(e1,e1)c ça?

Posté par
GaBuZoMeu
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 13:04

Tu calcules ce qu'on te dit de calculer dans la méthode. Ca te pose un problème que la base canonique s'écrive (e_1,e_2,e_3) alors que dans la recette on part d'une base (u_1,u_2,u_3) ?

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 13:26

Voilà ce que j'ai dans ma méthode u1=v1 u2=v2+u1... alors si tu pouvais m'expliquer avec un peu plus de détail, crois moi je t'en serais vraiment reconnaissante puisque je n'ai que ça!

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 13:37

salut normalement ce que je vais te raconter est juste !

on pose u1=e1

ensuite on cherche u2 tel u1 et u2 soit orthogonaux donc on applique Gram :

u2= e1-(e1,e2) e2

ensuite on cherche u3 tel que u3 soit orthogonal à u1 et u2 donc Gram:

u3 = e3-(e1,e3)e1 - (u2,e3) u2

on a donc une base orthogonale (u1,u2,u3)

il reste plus qu'à normer u1,u2 et u3 et normalement par exemple ||u1|| = \sqrt{ \phi(u1,u1)}

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 13:47

Merci beaucoup, je suis désolé je vais te poser des questions bêtes mais c'est essentiel pour que je puisse tout comprendre u1=e1 c'est sensé représenté quoi ? est-ce que je suis sensé le rapproché à l'équation initial (x,y) si oui comment ? Ensuite bon pour mon u2 moi j'ai plutôt u2=e2+e1 et =(u1-e2)/e1   comment t'as fait pour trouver ça toi ??

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 13:54

il n'y a pas de question bêtes , je suis peut être plus bête que toi ...

(u1,u2,u3) c'est la base orthogonale que tu obtient a partir de la base canonique (e1,e2,e3) ou
e1=(1,0,0) e2(0,1,0) e3(0,0,1) en appliquant Gram-schmidt sur la base canonique .

tu pose u1=e1 pour pouvoir démarrer l'algorithme c'est tout !
tu utilise exactement ce que j'ai marqué avec le produit scalaire qu'il te donne (x,y)=...  et normalement c'est le bon résultat.

Je ne fais rien d'autre qu'appliquer le procédé de gram schmidt mais révise le bien et tu verras qu'en faite y a rien de compliquer.

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 13:59

à la fin tu dois avoir (\frac{u_1}{||u_1||,\frac{u_2}{||u_2||,\frac{u_3}{||u_3||)   avec

||u_1|| = \sqrt{\phi(u_1,u_1)}  et il faut faire pareil avec u_2 et u_3.

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:00

à la fin tu dois avoir ( \frac{u_1}{||u_1||},\frac{u_2}{||u_2||},\frac{u_3}{||u_3||} )   avec

||u_1|| = \sqrt{\phi(u_1,u_1)}  et il faut faire pareil avec u_2 et u_3.

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 14:06

D'accord là je vois à peu près, autre question, en faite une base orthonormale de E ça représente quoi ? C'est quoi, c'est ça que je n'arrive pas à me figurer.

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:09

tu obtiens une base orthogonale avec Gram-schmidt , les 3 vecteurs de cette base sont tous deux à deux orthogonaux et quand tu normalises alors chaque vecteurs devient de norme 1 , donc une base orthonormée ou orthonormale c'est rien rien d'autre qu'une base ou les vecteurs sont tous 2 à 2 orthogonaux et de norme 1 .

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:10

Mais quand même faut lire le cours aussi

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 14:17

Crois moi je le lis, mais y a des moments où je ne comprends rien, d'où cette multitude de question en tout cas merci beaucoup. Autre question , en fait donc mon cours on me dit que cette base là c'est la seule qui vérifie vect(e1,e2,e3)=vect(e'1,e'2,e'3), dans l'exo vect(e1,e2,e3) c'est ma base canonique ? C'est celle que j'ai choisi ?
Ensuite pour calculer (e1/e1) je remplasse tous les x1 et les y1 par 1 et ce que j'obtient après je le mets au carré et ça donne mon produit scalaire c'est bien ça ?

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:20

Une base de E engendre l'espace E , chaque vecteurs de E s'exprime comme combinaison linéaire unique à partir des vecteurs de la base , la base est un système libre et générateur , libre parce que tous les vecteurs de la base sont linéairement indépendants et générateur parce qu'ils engendrent l'espace vectoriel E , voilà si c'était ça le sens de ta question ...

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:28

Crois moi je le lis, mais y a des moments où je ne comprends rien, d'où cette multitude de question en tout cas merci beaucoup. Autre question , en fait donc mon cours on me dit que cette base là c'est la seule qui vérifie vect(e1,e2,e3)=vect(e'1,e'2,e'3), dans l'exo vect(e1,e2,e3) c'est ma base canonique ?
oui (e1,e2,e3) est la base canonique et oui vect(u1,u2,u3) = vect(e1,e2,e3) = E   ...

C'est celle que j'ai choisi ?
on choisit la base canonique ensuite on lui applique Gram-schmidt et on obtient (u1,u2,u3)  et aprés il ne reste plus qu'à normer les vecteurs u1,u2,u3.

Ensuite pour calculer (e1/e1) je remplasse tous les x1 et les y1 par 1 et ce que j'obtient après je le mets au carré et ça donne mon produit scalaire c'est bien ça ?
e1 est un vecteur qui possède 3 coordonnées e1=(1,0,0)  x1=1, x2=0, x3=0 et y1=1, y2=0, y3=0  
Car ici x = y = e1  

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:29

on calcule (e1,e1)  ...

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:33

ensuite tu en prend la racine et ça te donne la norme de e1 par exemple pour le produit scalaire qu'il te donne dans l'énoncé .

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:36

mais tu n'as pas besoin de calculer (e1,e1) dans ton exercice , applique exactement ce que j'ai marqué depuis le message de 13:37 juqu'à 14:00  stp

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 14:47

En fait mon professeur veut absolument que j'applique la méthode avec les c'est pour ça que je dois calculer.

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 14:58

lol

bon quand tu calcule ce qui suit tu utlise ton   alpha :

reprenons u1=e1

ensuite u2 = e_1 - \alpha  \ \ e_2  avec =(e1,e2)  ...

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 15:01

et tu applique exactement ce qui est marqué dans mon message de 13:37 stp , en espérant que je n'ai pas fait faux dans mon raisonnement !

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 15:08


u_2 = e_1 - \alpha \ \ e_2  c'est plus lisible ...

Posté par
Carameli75
... 29-03-13 à 15:56

J'ai u2=(1/4,1,0)

Comment je fais pour calculer (u2,u2) s'il te plait ? je sais plus ce que je dois remplacer là comme j'ai 2 coordonnées

Posté par
olesmath
re : Procédé d'orthonormalisation de Schmidt 29-03-13 à 16:02

t'as  x1=y1=1/4  ,  x2=y2=1 , x3=y3=0 ,  t'as plus qu'à remplacer ...



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