diff --git a/content/al/0600-produto-interno-ortogonalidade.md b/content/al/0600-produto-interno-ortogonalidade.md index 15f58f37..d3f62705 100644 --- a/content/al/0600-produto-interno-ortogonalidade.md +++ b/content/al/0600-produto-interno-ortogonalidade.md @@ -22,6 +22,7 @@ Podemos por isso, generalizar muitas noções geométricas a qualquer espaço linear, não só a $\R^n$ mas a qualquer espaço linear. ```toc + ``` ## Produto interno usual em $\R^n$ @@ -49,6 +50,7 @@ $$ \end{bmatrix} = x^Ty $$ + ::: ## Produto interno em $\C^n$ @@ -77,6 +79,7 @@ $$ \end{bmatrix} = \bar{x}^Ty $$ + ::: **Nota:** Verifica-se que se a fórmula do produto interno usual for aplicada @@ -106,21 +109,25 @@ Espaço linear munido de munido de produto interno Num espaço euclidiano definem-se os seguintes conceitos: :::info[Norma] + $$ \parallel x\parallel = \langle x,x \rang $$ + ::: :::info[Distância] + $$ \op{dist}(u,v) = \parallel u-v\parallel $$ + ::: ### Matriz de Gram :::info[Matriz de Gram] Seja $W$ um espaço linear real (resp. complexo) munido de um produto interno -e $ B=(v_1,v_2,...,v_n)$ uma base ordenada de $W$. +e $B=(v_1,v_2,...,v_n)$ uma base ordenada de $W$. A matriz $G={[\langle v_i,v_j\rang]}_{(i,j=1,...,n)}$ dos produtos internos dos vetores da base $B$ é designada por _matriz de Gram_ ou _matriz da métrica_, relativa a essa mesma base. @@ -151,9 +158,11 @@ $$ Esta desigualdade permite diretamente chegar à noção de ângulo entre vetores. :::info[Ângulo entre vetores] + $$ \large{\dfrac{ \langle u,v\rang }{\| u \| \|v \|}} =\cos \theta, \quad \theta \in [0, \pi] $$ + ::: ## Ortogonalidade @@ -161,9 +170,11 @@ $$ Com todas as noções previamente discutidas, torna-se possível discutir ortogonalidade entre dois vetores. :::info[Definição] + $$ u \perp v \Leftrightarrow \langle u,v\rang=0 $$ + ::: Com a definição de ortogonalidade, pode-se concluir que o **Teorema de Pitágoras** @@ -189,6 +200,7 @@ $$ 1 &\text{se } i = j \end{cases} $$ + ::: :::info[Proposição] @@ -202,12 +214,15 @@ $u \isin W$ sobre o vetor não nulo $v \isin W$ é definida por $$ \op{proj}_u v =\dfrac{ \langle u,v\rang }{\| u \|^2} $$ + ::: :::info[Desigualdade Triangular] + $$ \|u+v\|\le \|u\|+\|v\| $$ + ::: ### Complemento ortogonal @@ -238,6 +253,7 @@ Seja $S$ um subespaço e $S^\perp$ o seu complemento ortogonal. Verifica-se que: $$ S \cap S^\perp=\{\empty\} $$ + ::: Tendo em conta que a interseção de um subespaço com o seu complemento ortogonal @@ -273,12 +289,15 @@ Seja $W$ um espaço linear, $S$ um subespaço de $W$ e $x$ um vetor de $W$. A di $$ dist(x,S)= \|\op{proj}_{S^\perp}x\| $$ + ::: :::info[Ortogonalidade dos subespaços fundamentais de uma Matriz] + $$ (EL(A))^\perp=N(A) \quad \text{e} \quad (EC(A))^\perp=N(A^T) $$ + ::: ### Ortogonalização de Gram-Schmidt