Gram-Schmidt
En résolvant un exercice d'algèbre, en espace vectoriel euclidien, j'étais bloqué sur un passage, portant sur la méthode de Gram Schmidt ; en fait ce qu'on nous a appris est la construction d'une base orthonormale directe à partir d'une base canonique donnée.
L'ambiguïté réside dans la nature de la nouvelle base orthonormale, on nous a appris que par exemple pour construire une base orthonormale à partir de la base canonique (1,X,X²), la forme de la nouvelle base sera ainsi : b=(P0,P1,P2) tel que : P0=a*1 ; P1=b*X+c*P0 ; P2=d*X²+e*P1+f*P0 ; mais le problème c'est qu'avec cette méthode, la nouvelle base ne vérifie pas les conditions de l'orthogonalité,
S'il vous plait, y a-t-il quelqu'un qui pourrait m'aider ?
Et merci
L'ambiguïté réside dans la nature de la nouvelle base orthonormale, on nous a appris que par exemple pour construire une base orthonormale à partir de la base canonique (1,X,X²), la forme de la nouvelle base sera ainsi : b=(P0,P1,P2) tel que : P0=a*1 ; P1=b*X+c*P0 ; P2=d*X²+e*P1+f*P0 ; mais le problème c'est qu'avec cette méthode, la nouvelle base ne vérifie pas les conditions de l'orthogonalité,
S'il vous plait, y a-t-il quelqu'un qui pourrait m'aider ?
Et merci
Réponses
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$P_0 = a$ si $||a|| = 1$
Ensuite on pose $P_1' = X - (X|P_0)P_0$. Ce polynôme est forcément orthogonale à $P_0$ car $(P_1|P_0) = (X|P_0) - (X|P_0)(P_0|P_0) = 0$.
On pose alors $P_1 = \frac{P_1'}{||P_1'||}$. (On remarque que $P_1'$ ne peut être nul par indépendance de 1 et X.
Tu détermines alors les coefficents b et c par ce calcul.
Ensuite, exactement de la même façon :
On pose $P_2' = X^{2} - (X^{2}|P_1)P_1 - (X^{2}|P_0)P_0$ qui sera de la même façon orthogonal à $P_0$ et $P_1$ (et donc orthogonal à $Vect(P_0, P_1))$. Puis $P_2 = \frac{P_2'}{||P_2'||}$.
De la même façon, tu obtiendras tes coefficients d, e, f. C'est ça la méthode Gram-Schmidt.
Après, tu aurais pu déterminer directement les coefficients a, b, c, d, e et f par identification (c'est ce que ton énoncé semble suggérer) mais dans ce cas ce n'est plus la méthode constructive de Gram-Schmidt mais simplement le résultat (plus faible) d'existence d'une base orthonormale (qui devient unique si l'on ajoute des critères supplémentaires du type de ceux qui apparaissent dans l'énoncé de Gram-Schmidt). -
merci kilebo
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