定义6.1向量范数的定义
设向量 x 是 n 维向量空间中的向量,向量范数是一个函数,它将向量映射到非负实数,且满足以下性质:
- 非负性:
当且仅当 x = 0 时取等号
- 齐次性:对任意标量 α,有:
- 三角不等式:对任意向量 x, y,有:
常用的向量范数
- 1-范数(曼哈顿范数):
- 各分量绝对值的和
- 2-范数(欧几里得范数):
- 实际上是到原点的距离,或者说模长
- ∞-范数(切比雪夫范数):
- 各分量绝对值的最大值
- p-范数:
- 是2-范数(欧几里得范数的一般情况)
只需要记住p-范数的表达式!其它范数都是p取不同值的特殊情况(包括无穷范数)
定义6.2 向量收敛的定义
设{xᵏ}是n维向量空间中的向量序列,如果存在向量x,使得:
则称向量序列{xᵏ}收敛于向量x,记作:
其中,‖·‖可以是任意向量范数。由于向量范数的等价性,如果序列在某个范数下收敛,则在任意范数下都收敛。
- 分量收敛:向量序列收敛等价于各分量都收敛
定义6.3 矩阵范数的定义
设A是m×n矩阵,矩阵范数是一个函数,它将矩阵映射到非负实数,且满足以下性质:
- 非负性:
当且仅当A为零矩阵时取等号
- 齐次性:对任意标量α,有:
- 三角不等式:对任意矩阵A, B(维度相同),有:
- 相容性:对可乘的矩阵A, B,有:
常用的矩阵范数
没发现啥规律……只能死记?
- 1-范数(列范数):
- 所有列向量的1-范数的最大值
- ∞-范数(行范数):
- 所有行向量的1-范数的最大值
- F-范数(Frobenius范数):
- 还是模长
- 2-范数(谱范数):
- 的最大特征值的平方根
