向量無窮範數為什麼是分量絕對值最大者?

2022-07-31 08:00:20 字數 1029 閱讀 2595

一直以來都不理解向量無窮範數如何從p範數得來,最近正看到極限,藉此推導一遍。

1- p-範數

若 $x=\left[x_, x_, \cdots, x_\right]^$,那麼 $$\| x\|_=(|x_|^+|x_|^+\cdots+|x_|^)^}$$

當 $p$ 取 $1, 2, \infty$ 時, 分別得到:

$1$-範數:  $\|x\|_=|x_|+|x_|+\cdots+|x_|$

$2$-範數:  $\|x\|_=(|x_|^+|x_|^+\cdots+|x_|^)^}$

$\infty$-範數:  $\|x\|_=\max(|x_|, |x_|, \cdots, |x_|)$

2- $\infty$-範數的推導

證明

由定義$\| x\|_=(|x_|^+|x_|^+\cdots+|x_|^)^}$,記 $x_=\max(|x_|, |x_|, \cdots, |x_|)$

\[\begin\lim\limits_\|x\|_&=&\lim\limits_x_\cdot\big(\big(\frac\|}}\big)^+\big(\frac\|}}\big)^+\cdots+\big(\frac\|}}\big)^\big)^}\nonumber\\&=&x_\cdot\lim\limits_\big(\big(\frac\|}}\big)^+\big(\frac\|}}\big)^+\cdots+\big(\frac\|}}\big)^\big)^}\nonumber\end\]

因 $1\leq\sum\limits_\big(\frac\|}}\big)^\leq n$,故由 $\lim\limits_n^}=1$ 及 夾逼原理,有$$\lim\limits_\big(\big(\frac\|}}\big)^+\big(\frac\|}}\big)^+\cdots+\big(\frac\|}}\big)^\big)^}=1$$

從而 $\lim\limits_\|x\|_=x_$.

什麼是矩陣的範數

在介紹主題之前,先來談乙個非常重要的數學思維方法 幾何方法。在大學之前,我們學習過一次函式 二次函式 三角函式 指數函式 對數函式等,方程則是求函式的零點 到了大學,我們學微積分 復變函式 實變函式 泛函等。我們一直都在學習和研究各種函式及其性質,函式是數學一條重要線索,另一條重要線索 幾何,在函式...

什麼是矩陣的範數

在介紹主題之前,先來談乙個非常重要的數學思維方法 幾何方法。在大學之前,我們學習過一次函式 二次函式 三角函式 指數函式 對數函式等,方程則是求函式的零點 到了大學,我們學微積分 復變函式 實變函式 泛函等。我們一直都在學習和研究各種函式及其性質,函式是數學一條重要線索,另一條重要線索 幾何,在函式...

什麼是矩陣的範數

在介紹主題之前,先來談乙個非常重要的數學思維方法 幾何方法。在大學之前,我們學習過一次函式 二次函式 三角函式 指數函式 對數函式等 到了大學,我們學微積分 復變函式 實變函式 泛函等。我們一直都在學習和研究各種函式及其性質,函式是數學一條重要線索,另一條重要線索 幾何,在函式的研究中發揮著不可替代...