거리공간: 두 판 사이의 차이

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== 정의 ==
== 정의 ==
''X''를 [[집합 (수학)|집합]]이라 하고 ''d''를 <math>X\times X</math>로부터 0 이상의 [[실수]]의 집합 <math>\mathbb{R}^+</math>로의 [[함수 (수학)|함수]]라고 하자. 임의의 <math>x,y,z\in X</math>에 대해 다음 조건
\(X\)를 [[집합 (수학)|집합]]이라 하고 \(d\)를 <math>X\times X</math>로부터 0 이상의 [[실수]]의 집합 <math>\mathbb{R}^+</math>로의 [[함수 (수학)|함수]]라고 하자. 임의의 <math>x,y,z\in X</math>에 대해 다음 조건
: (1) <math>d(x,y)=0 \Leftrightarrow x=y</math>
: (1) <math>d(x,y)=0 \Leftrightarrow x=y</math>
: (2) <math>d(x,y)=d(y,x)</math>
: (2) <math>d(x,y)=d(y,x)</math>
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참고로 영어 단어 metric과 distance는 모두 "거리"라고 번역되는데, 엄밀하게 따지면 distance는 거리 값을 나타내는 스칼라, metric은 미분기하학적 측면에선 [[텐서]]이다.
참고로 영어 단어 metric과 distance는 모두 "거리"라고 번역되는데, 엄밀하게 따지면 distance는 거리 값을 나타내는 스칼라, metric은 미분기하학적 측면에선 [[텐서]]이다.
== 예시 ==
* <math>\mathbb{R}^n</math>에서 <math>\mathbf{x}=(x_1,x_2,\cdots, x_n),\mathbf{y}=(y_1,y_2,\cdots,y_n)</math>라 하면
** <math>d_2(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sqrt{\sum_{i=1}^n (x_i-y_i)^2}</math>
** <math>d_1(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sum_{i=1}^n|x_i-y_i|</math>
** <math>d_\infty(\mathbf{x},\mathbf{y})=\max\{|x_i-y_i|: i=1,2,\cdots, n\}</math>
== 수열의 극한 ==
{{참조|수열의 극한}}
== 연속함수 ==
{{참조|연속함수}}
\(f:(X,d)\to (Y,d')\)를 거리공간 \((X,d)\)에서 \((Y,d')\)로의 함수이고, <math>a\in X</math>라고 하자. 이때 임의의 <math>\varepsilon >0</math>에 대해 <math>\delta >0</math>이 존재해 임의의 <math>x\in X</math>에 대해 <math>d(x,a)<\delta</math>이면 <math>d(f(x),f(a))<\varepsilon</math>일 때, \(f\)는 \(a\)에서 연속이라고 한다.


== 같이 보기 ==
== 같이 보기 ==

2015년 9월 3일 (목) 13:36 판

틀:학술 틀:토막글

정의

\(X\)를 집합이라 하고 \(d\)를 [math]\displaystyle{ X\times X }[/math]로부터 0 이상의 실수의 집합 [math]\displaystyle{ \mathbb{R}^+ }[/math]로의 함수라고 하자. 임의의 [math]\displaystyle{ x,y,z\in X }[/math]에 대해 다음 조건

(1) [math]\displaystyle{ d(x,y)=0 \Leftrightarrow x=y }[/math]
(2) [math]\displaystyle{ d(x,y)=d(y,x) }[/math]
(3) [math]\displaystyle{ d(x,z)\le d(x,y)+d(y,z) }[/math]

을 만족하면 [math]\displaystyle{ d:X\times X\to \mathbb{R}^+ }[/math]X 위의 거리(metric), 또는 거리함수(distance function)라고 한다. 그리고 [math]\displaystyle{ d(x,y) }[/math]x에서 y까지의 거리(distance)라고 한다.뭐여 함수도 거리라며 거리함수 d가 주어진 집합 X거리공간(metric space)이라고 하고 [math]\displaystyle{ (X,d) }[/math]라고 표기한다.

참고로 영어 단어 metric과 distance는 모두 "거리"라고 번역되는데, 엄밀하게 따지면 distance는 거리 값을 나타내는 스칼라, metric은 미분기하학적 측면에선 텐서이다.

예시

  • [math]\displaystyle{ \mathbb{R}^n }[/math]에서 [math]\displaystyle{ \mathbf{x}=(x_1,x_2,\cdots, x_n),\mathbf{y}=(y_1,y_2,\cdots,y_n) }[/math]라 하면
    • [math]\displaystyle{ d_2(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sqrt{\sum_{i=1}^n (x_i-y_i)^2} }[/math]
    • [math]\displaystyle{ d_1(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sum_{i=1}^n|x_i-y_i| }[/math]
    • [math]\displaystyle{ d_\infty(\mathbf{x},\mathbf{y})=\max\{|x_i-y_i|: i=1,2,\cdots, n\} }[/math]

수열의 극한

연속함수

\(f:(X,d)\to (Y,d')\)를 거리공간 \((X,d)\)에서 \((Y,d')\)로의 함수이고, [math]\displaystyle{ a\in X }[/math]라고 하자. 이때 임의의 [math]\displaystyle{ \varepsilon \gt 0 }[/math]에 대해 [math]\displaystyle{ \delta \gt 0 }[/math]이 존재해 임의의 [math]\displaystyle{ x\in X }[/math]에 대해 [math]\displaystyle{ d(x,a)\lt \delta }[/math]이면 [math]\displaystyle{ d(f(x),f(a))\lt \varepsilon }[/math]일 때, \(f\)는 \(a\)에서 연속이라고 한다.

같이 보기