Tu reto 1.
Norma L² de la función 1 en [0,4].
- PISTA 1
Una pista
Raíz de su integral cuadrática.
Un desarrollo posible.
- En L²([0,4]),‖f‖₂=√∫₀⁴|f(t)|²dt.
- Para f=1, la integral es∫₀⁴1dt=4.
- La norma es√4=2.
Norma L² de la función 1 en [0,4].
Raíz de su integral cuadrática.
Error de proyección del ejemplo x=(1,2,3,0,…) sobre los dos primeros ejes.
Norma del residuo.
Sea v=e₁+e₂+e₃, con e₁, e₂ y e₃ ortonormales. Halla la norma de v al cuadrado.
Suma cuadrados.
La familia es ortonormal y el vector tiene las componentes indicadas.
Por Pitágoras, la norma cuadrada suma los módulos cuadrados de sus coeficientes.
Deriva la desigualdad de Bessel para una familia ortonormal finita.
Resta la proyección y usa positividad.
Para una familia ortonormal finita, sea p=Σ⟨x,eᵢ⟩eᵢ.
El residuo x−p es ortogonal a cada eᵢ y, por tanto, a p.
La norma cuadrada del residuo es no negativa; de aquíΣ|⟨x,eᵢ⟩|²≤‖x‖².
Explica la diferencia entre familia ortonormal y base ortonormal.
La segunda debe ser completa.
Una familia ortonormal solo exige vectores unitarios y perpendiculares dos a dos.
Puede dejar vectores no nulos ortogonales a todos sus miembros, por lo que no reconstruye todo el espacio.
Una base ortonormal exige además span denso, equivalente a no dejar ese complemento ortogonal.
Con una base numerable, todo vector se reconstruye por su serie de coeficientes con convergencia en norma.