線形代数において、互いに直交し長さが1に正規化された基底ベクトルの集合。計算が簡潔になる重要な概念。
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「正規基底」とは?意味を解説
ベクトル空間の基底の中でも、各基底ベクトルが互いに直交(内積が0)し、かつ各ベクトルのノルム(長さ)が1である特殊な基底。内積空間において計算を効率化し、幾何学的直観を保ちやすい。信号処理や量子力学など応用分野で頻繁に使用される。
例文
- 3次元空間の正規基底として標準基底を用いると計算が容易になる。
- フーリエ解析では三角関数系が正規基底を形成し信号を表現できる。
- 量子力学の状態ベクトルは正規基底で展開され確率が計算される。
語源・由来
「正規」は規格が正しい・標準的という意味。「基底」は線形代数用語で基本となるベクトル集合。正規化と直交性を満たす基底という意味で明治期に造語された。
英語で言うと
orthonormal basisnormalized orthogonal basiscomplete orthonormal set
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