Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Hoppa till innehållet
Wikipedia
Sök

Matrisnorm

Från Wikipedia
Den här artikelnbehöverkällhänvisningar för att kunnaverifieras.(2020-04)
Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kanifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras pådiskussionssidan.

Inommatematik är enmatrisnorm en naturlig förlängning avvektorrnormen förmatriser.

Egenskaper

[redigera |redigera wikitext]

En matrisnorm har samma egenskaper som en vektornorm, och följande gäller då för en matrisnorm i rummetKm,n{\displaystyle K_{m,n}}, dåK{\displaystyle K} är enkropp, till exempel dereella ellerkomplexa talen.A{\displaystyle A} ochB{\displaystyle B} är matriser iKm,n{\displaystyle K_{m,n}}:

För kvadratiska matriser uppfyller vissa, men inte alla, matrisnormer

ABAB{\displaystyle \|AB\|\leq \|A\|\|B\|}

ett rum av reella eller komplexa kvadratiska matriser med en norm som uppfyller detta bildar enBanachalgebra.

Inducerade normer

[redigera |redigera wikitext]

Om normer förKm{\displaystyle K^{m}} ochKn{\displaystyle K^{n}} är givna (dåK{\displaystyle K} är någonkropp, exempelvis dereella ellerkomplexa talen), kan man definiera en inducerad norm (en så kalladoperatornorm) på rummet av alla matriser med format m × n med:

A=max{Ax:xKn,x1}=max{Ax:xKn,x=1}=max{Axx:xKn,x0}{\displaystyle \|A\|=\max\{\|Ax\|:x\in K^{n},\|x\|\leq 1\}=\max\{\|Ax\|:x\in K^{n},\|x\|=1\}=\max\{{\frac {\|Ax\|}{\|x\|}}:x\in K^{n},\|x\|\neq 0\}}

Om vektornormen är enp-norm blir då matrisnormen:

Ap=maxx0Axpxp{\displaystyle \|A\|_{p}=\max _{x\neq 0}{\frac {\|Ax\|_{p}}{\|x\|_{p}}}}

Omp=1{\displaystyle p=1} ellerp={\displaystyle p=\infty } kan normen beräknas som:

A1=max1jni=1m|aij|{\displaystyle \|A\|_{1}=\max _{1\leq j\leq n}\sum _{i=1}^{m}|a_{ij}|}, dvs den största kolumnsumman (av elementensbelopp)
A=max1imj=1n|aij|{\displaystyle \|A\|_{\infty }=\max _{1\leq i\leq m}\sum _{j=1}^{n}|a_{ij}|}, den största radsumman.

Omp=2{\displaystyle p=2} ochm=n{\displaystyle m=n} kallas den inducerade matrisnormen förspektralnormen och är lika med matrisens störstasingulärvärde eller den roten ur det största egenvärdet till denpositivt definita matrisenAA{\displaystyle A^{*}A}:

A2=λmax(AA){\displaystyle \|A\|_{2}={\sqrt {\lambda _{max}(A^{*}A)}}},

därA{\displaystyle A^{*}} är dethermiteska konjugatet tillA{\displaystyle A}.

Elementvisa normer

[redigera |redigera wikitext]

För matriser iKm,n{\displaystyle K_{m,n}}:

Frobeniusnormen

[redigera |redigera wikitext]

Frobeniusnormen är i princip en förlängning av den vanliga euklidiska normen för vektorer:

AF=i=1mj=1n|aij|2=tr(AA){\displaystyle \|A\|_{F}={\sqrt {\sum _{i=1}^{m}\sum _{j=1}^{n}|a_{ij}|^{2}}}={\sqrt {\operatorname {tr} {(A^{*}A)}}}}

Där tr ärmatrisspåret ochA{\displaystyle A^{*}} betecknarA{\displaystyle A}:shermiteska konjugat.

P-normen

[redigera |redigera wikitext]

En generalisering av Frobeniusnormen är p-normen:

Ap=(i=1mj=1n|aij|p)1/p{\displaystyle \|A\|_{p}=(\sum _{i=1}^{m}\sum _{j=1}^{n}|a_{ij}|^{p})^{1/p}}

Maximalnormen

[redigera |redigera wikitext]

Maximalnormen är det till beloppet största talet i matrisen:

Amax=max|aij|{\displaystyle \|A\|_{max}=\operatorname {max} {|a_{ij}|}}.

Externa länkar

[redigera |redigera wikitext]
v  r
Linjär algebra
Grundläggande begreppBild på euklidiska rummet
Linjär algebra
Matriser
Multilinjär algebra
Konstruktioner
Numerik
KategoriKategori
Hämtad från ”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Matrisnorm&oldid=55075274
Kategorier:
Dolda kategorier:

[8]ページ先頭

©2009-2026 Movatter.jp