数学 › 数値解析の基礎 › 条件数と安定性

相対条件数

定義 2.1(「条件数と安定性」§2)

U⊂RnU\subset\mathbb{R}^n を開集合、f:U→Rmf:U\to\mathbb{R}^m、x∈U\boldsymbol{x}\in U で x≠0\boldsymbol{x}\ne\boldsymbol{0}, f(x)≠0f(\boldsymbol{x})\ne\boldsymbol{0} とする。

  1. (ノルムによる)相対条件数を κ(x)=lim⁡ε→+0 sup⁡{∥f(x+Δx)−f(x)∥/∥f(x)∥∥Δx∥/∥x∥:0<∥Δx∥≤ε∥x∥}\kappa(\boldsymbol{x})=\lim_{\varepsilon\to+0}\ \sup\left\{\frac{\|f(\boldsymbol{x}+\Delta\boldsymbol{x})-f(\boldsymbol{x})\|/\|f(\boldsymbol{x})\|}{\|\Delta\boldsymbol{x}\|/\|\boldsymbol{x}\|}:0\lt\|\Delta\boldsymbol{x}\|\le\varepsilon\|\boldsymbol{x}\|\right\} と定める。
  2. m=1m=1 のとき、成分ごとの相対条件数を κc(x)=lim⁡ε→+0 sup⁡{∣f(x+Δx)−f(x)∣∣f(x)∣ ηx(Δx):0<ηx(Δx)≤ε}\kappa_{\mathrm{c}}(\boldsymbol{x})=\lim_{\varepsilon\to+0}\ \sup\left\{\frac{|f(\boldsymbol{x}+\Delta\boldsymbol{x})-f(\boldsymbol{x})|}{|f(\boldsymbol{x})|\,\eta_{\boldsymbol{x}}(\Delta\boldsymbol{x})}:0\lt\eta_{\boldsymbol{x}}(\Delta\boldsymbol{x})\le\varepsilon\right\} と定める。

(ε\varepsilon を小さくすると sup⁡\sup をとる集合が小さくなるので、sup⁡\sup は ε\varepsilon について単調非減少で、極限は [0,∞][0,\infty] に存在する。Δx\Delta\boldsymbol{x} は x+Δx∈U\boldsymbol{x}+\Delta\boldsymbol{x}\in U の範囲を動く。)

本文で読む(前後の説明と例)→

閉包の状態

定義

定義は閉包の起点です(証明を要しません)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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