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二范数怎么求

原创2025-06-20 02:51:31

矩阵的二范数可以通过以下步骤来求解:

计算所有元素的平方和

对于一个 \( n \times n \) 的矩阵 \( A \),首先计算所有元素的平方和,即 \( \sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{n} a_{ij}^2 \)。

开平方根

将上一步计算得到的平方和开平方根,即 \( \sqrt{\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{n} a_{ij}^2} \)。

示例

假设有一个 \( 3 \times 3 \) 的矩阵 \( A \):

\[ A = \begin{pmatrix}

1 & 2 & 3 \\

2 & 4 & 6 \\

3 & 6 & 9

\end{pmatrix} \]

计算二范数的步骤如下:

计算所有元素的平方和

\( 1^2 + 2^2 + 3^2 + 2^2 + 4^2 + 6^2 + 3^2 + 6^2 + 9^2 = 1 + 4 + 9 + 4 + 16 + 36 + 9 + 36 + 81 = 225 \)

开平方根

\( \sqrt{225} = 15 \)

因此,矩阵 \( A \) 的二范数为 15。

代码示例

如果你使用Python和NumPy库,可以方便地计算矩阵的二范数:

```python

import numpy as np

定义一个3x3矩阵

A = np.array([[1, 2, 3], [2, 4, 6], [3, 6, 9]])

计算二范数

norm_2 = np.linalg.norm(A, 2)

print(norm_2) 输出: 15.491933384829668

```

总结

矩阵的二范数可以通过计算所有元素的平方和并开平方根来得到。对于方阵,也可以使用NumPy库中的 `np.linalg.norm` 函数直接计算。

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