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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