定义
设X是数域K上的线性空间,若映射|| · ||:X -> R满足范数公理:对任意x,y∈X。任意λ∈K,有
(N1)正定性:|| x || ≥ 0且|| x || = 0 ⇔ x=0
(N2)齐次性:|| λx || = |λ| ||x||
(N3)三角不等式:||x+y|| ≤ ||x|| + ||y||
则称|| · ||是线性空间X上的一种范数。对应的(X,|| · ||)称为赋范线性空间,简称赋范空间。
意义
范数为赋范空间中的概念,通常借以研究赋范空间的性质,赋范空间中序列的收敛性与映射的连续性。但它对于我们而言更常用的部分是由其导出的度量,我们可以使用它度量不同元素之间的距离。
特别的有
- 向量范数
- 算子范数
- 矩阵的范数
- 方阵范数
- 方阵的算子范数
下面进行详细区分。
向量范数
(1)向量的1-范数,即
(2)向量的1-范数,即
(3)向量的∞-范数,即
算子范数
设T:(X,|| x ||)->(Y,|| x ||)是有界线性算子,称
为有界线性算子T的范数,或T的算子范数。(更多有关线性算子定义,参考添加链接描述)
矩阵的范数和方阵范数
方阵范数一定是矩阵的范数,矩阵的范数不一定是方阵范数(矩阵的范数要满足次乘性(矩阵乘积的范数小于矩阵范数的乘积)才称作方阵范数,方阵范数定能找到与之相容的一种向量范数)。常见的方阵的范数有m,q,F范数,行范数,列范数。
方阵的算子范数
介绍该部分需要明确关于方阵的谱半径的知识,参考添加链接描述。
方阵的算子范数是由向量的三种范数导出的,它属于方阵范数,满足次乘性,由于比较常用,所以单列出来,具体的:
欢迎补充指正,xx。