グラム・シュミットの直交化法を行列の等式として書くと、なぜ Q が正規直交な列をもち R が上三角行列になる A = QR が得られるのでしょうか。
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グラム・シュミットの直交化法を行列の形で書いた A=QRA = QRA=QR
分解 A=QRA = QRA=QR
消去法の A=LUA = LUA=LU と並べて A=QRA = QRA=QR を書き、QQQ には正規直交な列が入り、RRR は上三角行列であることを書き留めましょう。
内積としての RRR の成分 Rij=qiTajR_{ij} = q_i^T a_jRij=qiTaj
公式 Rij=qiTajR_{ij} = q_i^T a_jRij=qiTaj を書き、i>ji > ji>j のとき qiTaj=0q_i^T a_j = 0qiTaj=0 となって対角線より下に 0 が並ぶことを示しましょう。