Norm (matematik): Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
Loveless (diskussion | bidrag)
m robot Tilføjer: hu:Norma (matematika)
m Fjerner htmlkode; kosmetiske ændringer
Linje 3:
Begrebet '''norm''' er i [[matematik]]ken en generalisering af det almindelige begreb [[længde]]. En norm er generelt et mål for størrelsen/længden af en [[vektor (matematik)|vektor]] i et reelt eller komplekst [[vektorrum]]. Fælles for alle normer er at de karakteriserer det matematiske objekt med en enkelt positiv [[skalar]] (et [[tal]]), der kan anvendes til sammenligning med normen af andre vektorer af samme type.
 
== Definition ==
En '''norm''' er en funktion ''f'':''V'' &rarr; '''R'''<sub>+</sub> fra et reelt eller komplekst vektorrum ''V'' over i de positive (inklusiv 0) [[reelle tal]], der opfylder følgende tre egenskaber. Dog bruger man oftest notationen ||'''v'''|| for funktionsværdien ''f''('''v''') (eller man skriver blot, at en norm er en funktion || &sdot; ||:''V'' &rarr; '''R'''<sub>+</sub>). En norm på et reelt hhv. komplekst vektorrum ''V'' skal under alle omstænder opfylde disse tre betingelser:
# ||''a'''''v'''|| = |''a''|&sdot;||'''v'''|| for alle vektorer '''v''' &isin; ''V'' og ''a'' &isin; '''R''' hhv. ''a'' &isin; '''C'''.
# ||'''v'''|| = 0 &hArr; '''v''' = '''0''' for alle '''v''' &isin; ''V''.
# ||'''v''' + '''w'''|| &le; ||'''v'''|| + ||'''w'''|| for alle '''v''', '''w''' &isin; ''V''.
Sidste betingelse går også under navnet [[trekantsuligheden]]. Et vektorrum med en norm kaldes et [[normeret vektorrum]].
 
== Eksempler ==
=== Den euklidiske norm ===
Den mest kendte norm kaldes også den '''euklidiske norm''' og det, man normalt forbinder med længden af en vektor i de "almindelige" vektorrum <math>\mathbb{R}^2</math> og <math>\mathbb{R}^3</math>. For en vektor <math>\vec{v} = (x, y)</math> i planet <math>\mathbb{R}^2</math> er den euklidiske norm defineret ved
:<math>\Vert\vec{v}\Vert = \sqrt{x^2 + y^2}</math>,
Linje 18:
og for en [[skalar]] (altså i det endimensionelle tilfælde) falder denne norm sammen med absolut-værdien. Fx. <math>\Vert -3 \Vert = \sqrt{(-3)^2} = |-3| = 3</math>.
 
=== ''n''-normer på '''R'''<sup>''k''</sup> ===
[[Billede:Vector_norms.svg|thumb|140px|Enhedscirkler i '''R'''&sup2; mht. forskellige normer.]]
Den euklidiske norm kan på samme måde generaliseres til højere dimensioner. For en vektor <math>\vec{v} = (v_1, v_2, \ldots, v_k)\in\mathbb{R}^k</math> er den euklidiske norm således defineret ved
Linje 26:
Derfor kalder man under tiden den euklidiske norm for 2-normen. To specialtilfælde af denne er værd at bemærke: For <math>n=1</math> får man
: <math>\Vert\vec{v}\Vert_1 = \sum_{i=1}^k |v_i|</math>
&mdash;— dvs. 1-normen er summen af vektorkoordinaternes absolutværdi. Det andet specialtilfælde er grænseværdien for <math>n \rightarrow \infty</math>. Her dominerer den største af vektorkomponenterne, dvs.
: <math>\Vert\vec{v}\Vert_\infty = \max\{v_i\,|\,1\leq i\leq k\}</math>