I、向量的范数 向量xR n 的范数f(x)是定义在R n 空间上取值为非负实数且满足下列性质的函数: 1 对于所有的x≠ 0,xR n 有 f(x)>0; (非负性) 2 对于所有的 R 有 f( x) = f(x); (正齐性) 3 对于所有的x,yR n 有 f(x+y)f(x)+f(y)
(三角不等式) 一、 一般情况下,f(x)的具体模式如下: px = pnipix11)(, p 1 也称它为p-范数
下证p-范数满足上述的三个性质: 1、对于所有的xR n , x≠ 0,pnipix11)(显然是大于0 的,故性质1 成立
2、 由px = pnipix11)( = pnipix11)( = px 知性质2 成立
3、欲验证性质3 ,我们的借助下列不等式: 设 p>1,q>1,且p1 + q1 = 1,则对所有的0,有 qpqp 证: 考虑函数ptptt1)(,因为)1(1)(11'ptpt,由 t'=0 t=1,又因为01)1(''pq,所以当t = 1 的时候)(t取最大值,则有: ppttp111, 令t = qp,代入可得: qppqppqp1111, 化简之后即得: qpqp 证毕
又令)(1ipxxpi,)(1iqyyqi,代入上不等式可得: )()(iqiipiyyxxqqpp )()(11yxyxiqipqpii ,两边同时对i求和,并利用 关系式p1 + q1 = 1 可知: )()(11)()(1yxyxyyxxiqipiqiipiqpiiqqpp 从而有: )()(