第二章:
目標:學習向量範數、矩陣範數、運算元範數的概念、性質與計算
一、向量範數
向量範數
判定條件:正定性、齊次性、三角不等式(兩邊之和大於第三邊)
性 質:0範數為
0;三角不等式
(兩邊之差小於第三邊)
holder範數,也即
p範數(
p>=1)。p
範數包括向量
1範數、向量
2範數、向量無窮範數
holder不等式:
不同範數的等價性(夾逼定理)。vn(p)上的任意兩個向量範數均等價。
向量範數推廣到連續,向量範數的收斂性。
二、矩陣範數
矩陣範數判定條件:正定性、齊次性、三角不等式(兩邊之和大於第三邊),則稱對映為p(m*n)上的矩陣範數。
矩陣1範數、矩陣
2範數(
f範數)、矩陣無窮範數公式。
不同範數滿足公式則互相容,同一種範數滿足公式則自相容。
證明矩陣1範數、矩陣
2範數(
f範數),
g範數,
a範數是相容的,通過柯西不等式,放**(因子放大提取,乘積放大提取,整列放大提取等),圍繞著目標不等式進行放大。
證明矩陣無窮不是自相容的。
矩陣2範數(
f範數)的重要性質:
1)酉不變性 2)
2範數與跡
tr(a^h*a)
的關係
3)矩陣
2範數與列向量的求和關係
三、運算元範數
通過該公式證明矩陣1範數、矩陣
2範數(
f範數)分別與向量
1範數、向量
2範數相容。
運算元範數定義公式:
該定理本質上是通過向量範數推出矩陣範數,因此定理的證明是利用向量範數的判決條件來證明的。
性質:運算元範數本質上是矩陣範數,只不過是最小的(自相容)矩陣範數。運算元範數之間是自相容的。
對於給定的(自相容)矩陣範數,通過上述公式,找出對應的向量範數。通過矩陣範數來表徵向量範數,因此,證明該向量範數的存在仍通過矩陣範數的判決來證。
和運算元範數定義證明剛好相反。
性質:矩陣a的特徵值小於相容的矩陣範數。(在特徵值估計時經常用到)。
計算:1)運算元
1範數公式,被稱為極大列和範數。
2)運算元無窮範數公式,被稱為極大行和範數。
二者證明採用夾逼法則。
3)運算元2範數(譜範數)
矩陣最大特徵值的絕對值是矩陣a的譜半徑。運算元
2範數是
r(a^h*a)
的開根號。
a的正奇異值是
(a^h*a)
的特徵值的模。
性質:1. 矩陣a的
h、t、共軛的運算元
2範數都相同(因為
a*a^h
和a^h*a
特徵值相同)
2. 運算元
2範數與譜半徑的關係
3. 運算元
2範數的酉不變性。
4. 運算元
2範數的約束極值問題、和其它
2範數的關係,如下圖。
matlab學習筆記第二章 矩陣
1.我們可以在陣列上進行左除和右除。這時陣列元素與元素匹配相除,因此兩陣列必須等大。例如,我們用 讓matlab進行陣列右除 a 2 4 6 8 b 2 2 3 1 c a b c 1 2 2 8 2.要建立n n的單位矩陣,輸入matlab命令 eye n 要建立n n的零矩陣,我們輸入zeros...
第二章總結
學了c 後,我對第二章做出了總結,了解了以下幾點 1 cin語句,cout語句的使用 2 資料型別和他們各自的資料範圍及程式設計應用 3 定義常量與變數的格式及它們的含義 4 字元變數的運算和getchar,putchar的使用 5 算數運算子的含義,在實際問題程式設計中的應用 6 在賦值語句中 是...
第二章 總結
1 include標頭檔案 using namespace std int main 以上為必寫項 2 cout 輸出功能及插入運算子 int 整型,而且常用於定義字元未知量,賦值 a 97 a 65 0 48 3 1 符號常量格式 型別名 const 常量名或者const 型別名 常量名,常量名一...