範數的概念

2021-10-24 06:51:22 字數 1778 閱讀 7820

對於任意的向量x,y∈rn ,他們在n維空間上的標準內積,表示如下:

向量x∈rn的euclidean範數(又稱l

2l_2

l2​ 範數),如下所示:

cauchy-schwartz不等式表明,對於任意的x,y∈rn ,都有:

因此非零向量x,y之間的(無符號)角度定義為:

其中cos-1(u)∈[0,π], 如果x和y正交,那 xty=0。

對於乙個函式f

ff:rn→r, dom

fdomf

domf

= rr

rn,如果滿足一下幾個條件,則被稱為範數

我們使用符號f(x

)=∣∣

x∣∣f(x)= ||x||

f(x)=∣

∣x∣∣

表示的範數是實數空間上絕對值。當我們要指定特定的範數時,我們使用符號f(x

)=∣∣

x∣∣s

ymbf(x)= ||x||_

f(x)=∣

∣x∣∣

symb

​,其中下標是指該範數所表示的含義。

範數是向量x長度的度量, 我們可以測量兩個向量x和y之間的距離,作為它們之差的長度:

我們用範數∣∣⋅

∣∣||·||

∣∣⋅∣

∣表示向量x,y之間的距離,表示為dis

t(x,

y)dist(x,y)

dist(x

,y)。

範數∣ ∣⋅

∣∣||·||

∣∣⋅∣

∣小於或等於1的所有向量的集合被稱為單位球:

單位球滿足下面這些特性:

最簡單的範數就是實數空間上的絕對值。

n維空間上的 euclidean範數(又稱l

2l_2

l2​ 範數),表示兩個向量x和y之間的距離

l

1l_1

l1​ 範數: n維空間上的每個元素的絕對值之和,如下所示:

l

∞l_∞

l∞​ 範數,又稱切比雪夫(chebyshev)範數,如下所示:

考慮更一般的情況: l

pl_p

lp​ 範數:

l

1l_1

l1​ 範數和l

2l_2

l2​ 範數分別是p等於1和2的特殊情況。

範數(norm)是數學中的一種基本概念。在泛函分析中,它定義在賦範線性空間中,並滿足一定的條件,即①非負性;②齊次性;③三角不等式。它常常被用來度量某個向量空間(或矩陣)中的每個向量的長度或大小。範數在最優化理論中,經常可以被看到用作例子來說明問題,因此是乙個非常重要的概念。

範數的概念 Norm

向量的範數可以簡單形象的理解為向量的長度,或者向量到零點的距離,或者相應的兩個點之間的距離。向量的範數定義 向量的範數是乙個函式 x 滿足 非負性 x 0,齊次性 cx c x 三角不等式 x y x y 常用的向量的範數 l1範數 x 為x向量各個元素絕對值之和。l2範數 x 為x向量各個元素平方...

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