Teorema 5.8.1
(Gram-Schmidt) Ogni spazio euclideo di dimensione finita possiede una base ortonormale.
Dim.
La dimostrazione è "costruttiva" ossia fornisce un metodo per il calcolo di una base ortonormale. Tale metodo prende il nome di procedimento di ortonormalizzazione di Gram-Schmidt.
Supponiamo che sia una base di . A partire da costruiamo una base di in modo che , dove
Poniamo
in tal modo è normale.
Poniamo
Si ha
Definiamo
Poniamo
Si vede che e
Normalizzando
si ha
All'i-esimo passo si ha
e
Completando il procedimento si ottiene l'insieme che è una base ortonormale di
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