绝对值的概念,绝对值的八种题型

首页 > 上门服务 > 作者:YD1662023-10-26 06:49:28

德国数学家希尔伯特(Hilbert),20实际数学发展的指明灯

相信这句话读起来令人费解,我来通俗的解释一下。数学里面有很多不同的概念或研究对象,而其中某几个研究对象它们具有相同的特征。数学家们就把这些相同的特征一条条都提取出来,把他们重新定义为一个新的、独立的研究对象,然后就专门来研究这个新的对象,这一条条的特征就称为这个对象所满足的公理

本文所讲的绝对值,就是一个非常典型的例子。通过上文的回顾我们发现,数的绝对值,向量的模长,复数的模长,本来是三个不同的研究对象,但是他们之间具有相同的特征,即下述三条

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这一点我们上面已经反复强调过了。

那么我们就假设有一个东西,它满足上面三条性质,那么我们就可以把这个东西定义为一个新的研究对象。而数学家们还真的就这么干了,他们管这个新的研究对象叫“范数”(norm),因为这个东西的思想起源于绝对值,但同时又比绝对值高级,所以数学家们又发明了一个新的符号来表示范数:||a||

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我们来看一下范数的具体定义:首先有一个线性空间,简单的理解,线性空间就是一个集合,并且里面的元素可以做加减法运算和数乘运算。比如所有的实数组成的集合,所有的向量组成的集合,都是线性空间。

对于线性空间中的每一个元素x,我们都让它对应一个数,记为||x||,于是集合中的每一个元素都对应一个数。如果每个元素对应的数满足如下三条性质:

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我们就把这个数称为x范数,这个集合就称为线性空间。字面意思就是就是赋予了范数的线性空间。

因此对于一个线性空间,只要我们能找到上面每个元素对应的数,让它满足这三条性质,那么它就可以称之为一个范数。可以看出,上文讲到的数绝对值,向量模长,复数模长,都是满足这三条性质的,所以它们都是某种特殊的范数。

同样,并不是只有上面三个才能成为范数。可以很多其它的东西也满足上面三个条件。因此对于其它的数学对象,我们也可以有范数。甚至于,对于同一种数学对象,我们可以有好几套不同的范数,下面我们就来举几个例子。

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就拿我们熟悉的二维向量举例子,我们已经知道,向量的模长构成一种范数。我们来寻找另外一套范数,比如我可以让每一个向量对应这样一个数:

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