前面学习了如何判断方程是否有解,我们先来看一道例题:
已知
解:由于
方程
然而在实际应用中,对于方程
点在值域外
在值域内找一点代替
若点
当值域是一条直线时,最短的距离就是它到直线的投影距离:
当值域是一个平面时,最短的距离也是它到平面的投影距离:
因此要找到最佳逼近的点
假设
其中
这就是例题中所要解决的问题,要得到
平面取一组正交基
因此:
现在离成功只差了一步,就是如何得到值域正交的基:
如何将基
(1)固定一个向量如
(2)第二个向量
(3)用
(4)用第三个向量
(5)用
总结下来就是作投影,然后用原向量减去投影得到垂向量这样的过程一直重复,我们现在用三维来带着大家走一遍:
假设
选择
再将
要求出
然后根据
从几何上可以看出,该投影向量是由
即:
所以:
上述过程可以总结如下:
这样得到的
现在无解的方程,我们都可以求它的最佳近似解了。
已知
(1)先将
得到:
(2)将
(3)解方程:
解得
我们还可以验证:若值域不进行施密特正交化,那么我们得不到正确的投影,现在我们可以来验证一下
通过正交知识,
可得:
因此