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Ich habe zwei Operatornormen für Matrizen:

1.  || A || =  sup ( || Ax || / ||x|| ) für ||x|| ungleich 0.

2. ||| A ||| = sup ( || Ax ||)  für || x || = 1

Man soll zeigen, dass diese Normen gleich sind.

In den Lösungen steht:

|| A || =  sup ( || Ax || / ||x|| ) =  sup (|| A* (x/ ||x|| ) ||| ) =  sup ( || Ax ||)  für || x || = 1


Kann mir jemand sagen, was hier gemacht wird?

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$$ \| A \|  = \sup \frac{ \|A x\| }{ \|x\| } = \sup  \left \|A \frac{ x }{ \|x   \| } \right \| $$ weil für \(  \lambda = \frac{1}{\|x\|} \) gilt, \( \lambda \|Ax\| = \|\lambda \cdot Ax \| = \| A (\lambda \cdot x) \| \) gilt.

Der Vektor \( \frac{x}{\| x \|} \) ist aber ein Einheitsvektor wegen \( \left \| \frac{x}{\|x\|} \right \| = \cfrac{\|x\|}{\|x\|} = 1 \)

Also gilt \(  \|A \| =\sup_{\|x\|=1} \|Ax\| \)

Avatar von 39 k

Hm. Für mich sind das alles so triviale umformungen. Also genau so als würde ich sagen, dass dann 1 im Zähler stehen würde und man das deswegen weglassen könnte.

Ja gut, aber komplizirter ist es nicht.

Das Ding ist, dass ich mir schlecht vorstellen kann, dass das supremum dadurch nicht ändert, wenn ||x|| = 1 ist.

Durch die zweite Norm wird ja festgelegt,dass ||x||= 1 ist  und in der ersten kann doch ein supremum für ||x|| ungleich 1 vorliegen oder nicht?

Eigentlich nicht, weil Du im ersten Fall ja \( \frac{x}{\|x\|} \)  betrachtest und ist ist Betragsmäßig \( 1 \)

Ah. Der Vektor wird normiert. Danke, jetzt hab ich es gecheckt.

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