ベクトルノルムたちによってインデュースト(誘導された)マトリックスノルムの定義
話題
About: ベクトルたちスペース(空間)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、ノルム付きベクトルたちスペース(空間)の定義.
- 読者は、マトリックス(行列)の定義を知っている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、ベクトルノルムたちによってインデュースト(誘導された)マトリックスノルムの定義を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。
本体
1: 定義
任意のノルム付きリアル(実)またはコンプレックス(複素数)ベクトルたちスペース(空間)たち\(V_1, V_2\)、\(V_1\)から\(V_2\)の中への任意のリニア(線形)マップ(写像)の代表としての任意のリアル(実)またはコンプレックス(複素数)マトリックス(行列)\(M\)に対して、\(sup \{\Vert M v \Vert / \Vert v \Vert \vert v \in V_1, \Vert v \Vert \neq 0\}\)、\(\Vert M \Vert\)と表記される
2: 注
本定義は\(V_1, V_2\)のノルムたちに依存するので、対象となるノルム付きベクトルたちスペース(空間)たちを指定することなく本意味においてマトリックス(行列)ノルムについて語ることは意味がない。
あるマトリックス(行列)に対して、当該ノルムが具体的に何であるかは明確でないが、任意のファイナイト(有限)ディメンション(次元)マトリックス(行列)\(M\)に対して、ファイナイト(有限)ベクトルたちスペース(空間)のためのノルムたちの等価性定理によって、何らかの正数たち\(r_1, r_2 \in \mathbb{R}\)に対して、\(r_1 \Vert M \Vert_F \le \Vert M \Vert \le r_2 \Vert M \Vert_F\)、ここで、\(\Vert \bullet \Vert_F\)はフロベニウスノルムを表わす、そして、\(\Vert M v \Vert \le \Vert M \Vert \Vert v \Vert \le r_2 \Vert M \Vert_F \Vert v \Vert\)、それが、多くの場合たちにとって十分である、\(r_2\)が知られていなくとも。特に、\(\Vert M \Vert\)は常にファイナイト(有限)である。