請教範數的簡單解釋

2021-03-04 05:06:07 字數 907 閱讀 3846

1樓:匿名使用者

若x是數域k上的線性空間,泛函 ║·║: x->r 滿足: 1.

正定性:║x║≥0,且║x║=0 <=> x=0;   2. 正齊次性:

║cx║=│c│║x║;   3. 次可加性(三角不等式):║x+y║≤║x║+║y║ 。

  那麼║·║稱為x上的乙個範數。   (注意到║x+y║≤║x║+║y║中如令y=-x,再利用║-x║=║x║可以得到║x║≥0,即║x║≥0在定義中不是必要的。)   如果線性空間上定義了範數,則稱之為賦範線性空間。

  註記:範數與內積,度量,拓撲是相互聯絡的。   1.

利用範數可以誘導出度量:d(x,y)=║x-y║,進而誘導出拓撲,因此賦範線性空間是度量空間。   但是反過來度量不一定可以由範數來誘導。

  2. 如果賦範線性空間作為(由其範數自然誘導度量d(x,y)=║x-y║的)度量空間是完備的,即任何柯西(cauchy)序列在其中都收斂,則稱這個賦範線性空間為巴拿赫(banach)空間。   3.

利用內積<·,·>可以誘導出範數:║x║=^。   反過來,範數不一定可以由內積來誘導。

當範數滿足平行四邊形公式║x+y║^2+║x-y║^2=2(║x║^2+║y║^2)時,這個範數一定可以由內積來誘導。   完備的內積空間稱為希爾伯特(hilbert)空間。   4.

如果去掉範數定義中的正定性,那麼得到的泛函稱為半範數(seminorm或者叫準範數),相應的線性空間稱為賦準範線性空間。完備的賦準範線性空間稱為fréchet空間。   對於x上的兩種範數║x║α,║x║β,若存在正常數c滿足   ║x║β≤c║x║α   那麼稱║x║β弱於║x║α。

如果║x║β弱於║x║α且║x║α弱於║x║β,那麼稱這兩種範數等價。   可以證明,有限維空間上的範數都等價,無限維空間上至少有阿列夫(實數集的基數)種不等價的範數。

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