* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
86
ГЛ. I . ФУНКЦИИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО
ПЕРЕМЕННОГО
[7.5
Т е о р е м а Г р а м а . Для того чтобы функции f (х), А ( )> • • •» fn ( ) были линейно независимы, необходимо и достаточно, чтобы был отличен от нуля определитель матрицы ||«^||, элементы которой определены формулами
x х х
а (определитель Грама). f Обозначим определитель Грама системы f , f через G ( / i , / , . . . , / „ ) • Две системы функций Л 0*0» . . . , Л С * 0 gi( )> •••»^л( ) называются эквивалентными, если любая из функций одной системы может быть представлена в виде линейной комбинации функций другой системы. Задача ортогонализации системы ставится следующим образом: задана линейно независимая система f (х), ..., / (х); нельзя ли найти эквивалентную ей систему ср (х), . . . , с р (х), состоящую из ортогональных функций? Эта задача всегда имеет решение. Ортогонализацию системы / (х),..., / (х) можно провести следующим образом. Положим
x b n
2
*«= 5лс*)/*(•*)<** ft *=i» »
2
ЛГ
ь
л
)
и
x
x
я
4
я
х
я
у (х) =
х 2 21
с / (х),
хх х 2 2 2
ср (х) = с Д (х) + с /
9п
(х), • • • + & « я Л (*)>
(*) = < W i (•*) +
lft
&л/а W +
и последовательно подберем так что ? = 0 при k^>i, при А ^ i так, чтобы функции cp (лг), . . , коэффициенты c ..., ?п( ) были ортогональны и нормированы. Коэффициенты c (k^i) выражаются формулами
ik t х ik
«и
]
«12 «22
• • • «1Л • • • «2?
«21
У **-»«Аг-1,
x
1 «А-1,,2 • • • «ft-l. k
f {x)U(x)
k x e
. . . л и
где Q = G(f , h . . . . fk)(k^) и Q =l. Приведенный процесс носит наименование процесса ортогонализации Э. Шмидта.