a) verifique se f é um produto interno;
b) a partir da base {(1,0,0), (0,1,0), (0,0,1)} ache uma base ortonormal.
Dados dois vetores \(u = \left( {{x_1}, {y_1}, {z_1}} \right)\) e \(v = \left( {{x_2}, {y_2}, {z_2}} \right)\), verificam-se as propriedades:
Portanto, \(f\) é um produto interno.
b)
Seja \(u = \left( {1, 0, 0} \right)\), \(v = \left( {0, 1, 0} \right)\), \(w = \left( {0, 0, 1} \right)\). Esta base já é ortogonal, pois \(\left\langle {u, v} \right\rangle = \left\langle {u, w} \right\rangle = \left\langle {v, w} \right\rangle = 0\). Para normalizá-la, basta dividir cada vetor por um escalar igual à sua norma:
\[\dfrac{u}{{{{\left\| u \right\|}_2}}} = \dfrac{u}{{\sqrt {\left\langle {u, u} \right\rangle } }} = \dfrac{u}{{\sqrt {{1^2} + 5 \times {0^2} + 2 \times {0^2}} }} = u = \left( {1,0,0} \right)\]
\[\dfrac{v}{{{{\left\| v \right\|}_2}}} = \dfrac{v}{{\sqrt {\left\langle {v, v} \right\rangle } }} = \dfrac{v}{{\sqrt {{0^2} + 5 \times {1^2} + 2 \times {0^2}} }} = \dfrac{v}{{\sqrt 5 }} = \left( {0,\dfrac{1}{{\sqrt 5 }},0} \right)\]
\[\dfrac{w}{{{{\left\| w \right\|}_2}}} = \dfrac{w}{{\sqrt {\left\langle {w, w} \right\rangle } }} = \dfrac{v}{{\sqrt {{0^2} + 5 \times {0^2} + 2 \times {1^2}} }} = \dfrac{v}{{\sqrt 2 }} = \left( {0,0,\dfrac{1}{{\sqrt 2 }}} \right)\]
Portanto, \(\left\{ {\left( {1,0,0} \right), \left( {0,\dfrac{1}{{\sqrt 5 }},0} \right), \left( {0,0,\dfrac{1}{{\sqrt 2 }}} \right)} \right\}\) é uma base ortonormal.
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