数学 › 数値線形代数 › 最小二乗問題

最小二乗解の特徴づけ

定理 3.2(「最小二乗問題」§3) ・ ✓公理まで証明済み

  1. 最小二乗解は存在する。
  2. x\boldsymbol{x} について次は同値である: (a) x\boldsymbol{x} は最小二乗解、(b) Ax=PbA\boldsymbol{x}=P\boldsymbol{b}(PP は AA の像 W=im⁡AW=\operatorname{im}A への直交射影)、(c) 残差 b−Ax\boldsymbol{b}-A\boldsymbol{x} が WW に直交する、(d) A∗Ax=A∗bA^{*}A\boldsymbol{x}=A^{*}\boldsymbol{b}。
  3. 最小二乗解が一意   ⟺  \iff rank⁡A=n\operatorname{rank}A=n   ⟺  \iff A∗AA^{*}A が正則。このとき解は (A∗A)−1A∗b(A^{*}A)^{-1}A^{*}\boldsymbol{b}。
  4. 最小二乗解の全体は x0+ker⁡A\boldsymbol{x}_0+\ker A(x0\boldsymbol{x}_0 は 1 つの最小二乗解)である。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 24 件、定義なども含めて 27 件)。

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。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 4 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理 証明で参照している 5 件

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