Hilbert空间中几种基的关系(优质3篇)

时间:2012-02-02 09:23:23
染雾
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Hilbert空间中几种基的关系 篇一

在数学中,Hilbert空间是一个具有内积的完备实或复向量空间。它是现代函数分析和量子力学的重要基础。Hilbert空间中存在多种基,它们之间存在着一些有趣的关系。本文将讨论几种常见的基及其之间的关系。

首先,我们来讨论正交基。在Hilbert空间中,如果一个向量集合中的任意两个向量的内积为0,则称这个向量集合为正交的。如果一个向量集合是正交的,并且其中每个向量的范数为1,则称这个向量集合为标准正交的。在Hilbert空间中,任意一个向量可以被正交基展开,即可以表示为正交基的线性组合。正交基在Hilbert空间中有着重要的应用,例如在信号处理和图像处理中,正交基可以用来表示信号或图像的特征。

接下来,我们来讨论完备基。在Hilbert空间中,如果一个向量集合的线性闭包(即向量集合中的任意两个向量的线性组合也在向量集合中)是整个Hilbert空间,则称这个向量集合为完备基。完备基的一个重要性质是,任意一个向量都可以唯一地被完备基展开。这个性质在数学分析和量子力学中有着广泛的应用。

最后,我们来讨论正交完备基。正交完备基是指既是正交基又是完备基的向量集合。在Hilbert空间中,存在一组正交完备基,称为Hilbert空间的基底。Hilbert空间的基底在量子力学中有着重要的应用。根据量子力学的波粒二象性,粒子的状态可以用波函数来描述,波函数就是Hilbert空间中的向量。通过Hilbert空间的基底,我们可以将波函数展开为一组正交的基函数的线性组合,这样可以方便地描述和计算量子系统的性质。

总结起来,Hilbert空间中存在着多种基,包括正交基、完备基和正交完备基。它们之间有着密切的关系,并且在数学分析和量子力学等领域中有着广泛的应用。正交基可以用来表示信号或图像的特征,完备基可以用来表示向量的唯一展开,而正交完备基可以用来描述和计算量子系统的性质。对于研究Hilbert空间和应用Hilbert空间的学者和科研人员来说,深入理解和掌握这些基的关系是非常重要的。

Hilbert空间中几种基的关系 篇二

在Hilbert空间中,不同的基之间存在着一些有趣的关系。本文将继续讨论Hilbert空间中几种基的关系,并进一步探讨它们的应用。

首先,我们来讨论基变换。在Hilbert空间中,如果存在两组基,它们之间可以通过一个线性变换相互转换,这个线性变换称为基变换。基变换在信号处理和图像处理中有着广泛的应用。例如,在图像压缩中,我们可以通过基变换将图像转换到另一组基下,从而减少图像的冗余信息,实现对图像的高效编码和压缩。

接下来,我们来讨论正交投影。在Hilbert空间中,对于一个向量和一个正交完备基,我们可以通过计算向量在每个基向量上的投影来表示这个向量。正交投影在信号处理和图像处理中有着广泛的应用。例如,在图像处理中,我们可以通过正交投影将一幅图像表示为一组正交基函数的线性组合,从而实现图像的降噪和去模糊。

最后,我们来讨论Gram-Schmidt正交化过程。Gram-Schmidt正交化过程是一种通过线性变换将一组线性无关的向量转换为一组正交的向量的方法。在Hilbert空间中,Gram-Schmidt正交化过程可以用来构造正交基。Gram-Schmidt正交化过程在数学分析和信号处理中有着广泛的应用。例如,在信号处理中,我们可以通过Gram-Schmidt正交化过程将一组线性无关的信号转换为一组正交的信号,从而方便地进行信号分析和处理。

总结起来,Hilbert空间中的几种基之间存在着一些有趣的关系。基变换可以将一个基转换为另一个基,正交投影可以将一个向量表示为一组正交基函数的线性组合,Gram-Schmidt正交化过程可以用来构造正交基。这些基的关系在信号处理、图像处理和数学分析等领域中有着广泛的应用。对于研究Hilbert空间和应用Hilbert空间的学者和科研人员来说,深入理解和掌握这些基的关系是非常重要的。

Hilbert空间中几种基的关系 篇三

Hilbert空间中几种基的关系

目的 研究Hilbert空间H上的Hilbert基、Bessel基、Riesz基三者间的关系,及其与Bessel列、小波Ricsz基的关系.方法 算子论方法 .结果 证明了对于Hilberr空间日的任一Sch

uder基{xn},序列{xn+xn≠}是H的一个Besselian基且{xn+xn≠}≥{xn},{xn+xn≠}≥{xn≠}.结论 对于H的'任一Schuder基{xn},定义U(xn+xn≠):xn≠则{xn}是H的一个Besselian基当且仅当‖U‖<1.而且给出了彤eSZ基的5个等价刻画.

作 者:陈峥立 曹怀信 陆玲 CHEN Zheng-li CAO Huai-xin LU Ling 作者单位:陈峥立,曹怀信,CHEN Zheng-li,CAO Huai-xin(陕西师范大学,数学与信息科学学院,陕西,西安,710062)

陆玲,LU Ling(西安陆军学院,军事运筹教研室,陕西,西安,710108)

刊 名:西北大学学报(自然科学版) ISTIC PKU 英文刊名: JOURNAL OF NORTHWEST UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期): 200838(3) 分类号: O177.1 关键词: Hilbertian基 Besselian基 Riesz基 Bessel列 小波Riesz基
Hilbert空间中几种基的关系(优质3篇)

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