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''V''를 [[체 (수학)|체]] ''F'' 위에서 정의된 [[벡터공간]]이라고 하자. [[함수]] <math>\|\cdot \|: V\to\mathbb{R}</math>가 임의의 <math>\mathbf{x},\mathbf{y}\in V</math>와 임의의 <math>c\in F</math>에 대해 | ''V''를 [[체 (수학)|체]] ''F'' 위에서 정의된 [[벡터공간]]이라고 하자. [[함수]] <math>\|\cdot \|: V\to\mathbb{R}</math>가 임의의 <math>\mathbf{x},\mathbf{y}\in V</math>와 임의의 <math>c\in F</math>에 대해 |
2021년 5월 18일 (화) 19:11 판
정의
V를 체 F 위에서 정의된 벡터공간이라고 하자. 함수 [math]\displaystyle{ \|\cdot \|: V\to\mathbb{R} }[/math]가 임의의 [math]\displaystyle{ \mathbf{x},\mathbf{y}\in V }[/math]와 임의의 [math]\displaystyle{ c\in F }[/math]에 대해
- (1) [math]\displaystyle{ \|\mathbf{x}\|\ge 0 }[/math]
- (1a) [math]\displaystyle{ \|\mathbf{x}\|=0 \Leftrightarrow \mathbf{x}=\mathbf{0} }[/math]
- (2) [math]\displaystyle{ \| c\mathbf{x}\|=|c|\|\mathbf{x}\| }[/math]
- (3) [math]\displaystyle{ \|\mathbf{x}+\mathbf{y}\|\le \|\mathbf{x}\|+\|\mathbf{y}\| }[/math]
를 만족하면 노름(norm)이라고 한다. 노름이 주어지는 벡터공간을 노름선형공간(normed linear space), 또는 노름벡터공간(normed vector space)이라고 한다. 만약 [math]\displaystyle{ \|\cdot \| }[/math]가 조건 (1), (2), (3)을 만족한다면 준노름(seminorm)이라고 한다.
Lp노름
[math]\displaystyle{ \mathbb{C}^n }[/math] 위의 벡터 [math]\displaystyle{ \mathbf{x}=\begin{bmatrix} x_1 & x_2 & \cdots & x_n \end{bmatrix}^T }[/math]에 대해, Lp노름을 다음과 같이 정의한다.
- [math]\displaystyle{ \|\mathbf{x}\|_p=\left(\sum_{i=1}^n |x_i|^p \right)^{\frac{1}{p}} }[/math]
내적공간에서 유도된 노름
[math]\displaystyle{ (\cdot,\cdot) }[/math]를 벡터공간 V에 주어진 내적이라고 하자. 그러면
- [math]\displaystyle{ \|x\|=(x,x)^{\frac{1}{2}} }[/math]
로 정의된 함수 [math]\displaystyle{ \|\cdot\|:V\to \mathbb{R} }[/math]는 V 위의 노름이다. 이때 [math]\displaystyle{ \|\cdot\| }[/math]를 내적공간에서 유도되었다고 한다.
관련 항등식
- 평행사변형 항등식: [math]\displaystyle{ \|\cdot\| }[/math]가 내적공간 V 위에서 정의된 노름이면 [math]\displaystyle{ \frac{1}{2}(\|x+y\|^2+\|x-y\|^2)=\|x\|^2+\|y\|^2 }[/math]이다.
관련 부등식
- Hlawka의 부등식: [math]\displaystyle{ \|\cdot\| }[/math]가 내적공간 V 위에서 정의된 노름이면 [math]\displaystyle{ \|x+y\|+\|y+z\|+\|z+x\|\le \|x+y+z\|+\|x\|+\|y\|+\|z\| }[/math]이다.