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Aufgabe:

$$\begin{array}{l} {\text { Gegeben ist der Vektorraum } V :=\Pi_{2}([-1,1]) \text { mit dem Standarprodukt }\langle p, q\rangle :=\int_{-1}^{1} p(t) q(t) \mathrm{d} t} \\ {\text { Seien auberdem } p_{1}, p_{2} \in V \text { sowie } W :=\operatorname{spann}\left(p_{1}, p_{2}\right) \subseteq V \text { mit }} \\ {\qquad p_{1}(t) :=t, \quad p_{2}(t) :=t^{2}} \\ {\text { a) Zeigen Sie: }\left(p_{1}, p_{2}\right) \text { ist linear unabhäng: }} \\ {\text { b) Nutzen Sie das Orthonormalisierungsverfahren von Gram-Schmidt, um eine orthonormale }} \\ {\text { Basis von } W \text { zu bestimmen. }} \\ {\text { c) Sei } q \in V \text { definiert durch } q(t) :=t+t^{2} \text { . Bestimmen Sie die orthogonale Projektion } P_{V \rightarrow W}(q)} \\ {\text { von } q \text { auf } W .}\end{array}$$


Problem/Ansatz:

p(1)q(1)-(p(-1)q(-1))

p(1)q(1)-(p(1)-q(1) = 0

wie zeige ich jetzt, dass diese linear unabh sind?

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a)  p1 und p2 sind lin. unabhängig,

wenn man aus    x*p1(t) + y*p2(t) = 0   #

(x,y aus R ) schliessen kann:  x=y = 0

Wenn # für alle t gilt ,  insbesondere  für t=1

                                 x+y = 0

und für t=--1             -x+y=0

Aus diesen beiden Gleichungen folgt x=y=0.

Also p1 p2 lin. unabh.

Avatar von 289 k 🚀

wie gehe ich bei b) vor?

Basis hast du doch:  p1, p2 .

Darauf Gram-Schmidt anwenden.

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