距離空間の定義とユークリッド空間
距離空間と距離関数
集合X(ベクトル空間でもよい)において、x、y、z∈X とすると
どのようなx、yにも負でない写像ρ(x、y)が対応し、
且つ、
次の条件が成り立つ時、距離空間と呼ぶ。
(1) ρ(x、y)≧0 で、等号は、xとyが同じ元のときに限られる
(2) ρ(x、y)=ρ(y、x) - 交換則
(3) ρ(x、z)≦ρ(x、y)+ρ(y、z) - 三角不等式
写像ρ(x、y)を距離関数と呼ぶ。
ユークリッド空間
N次元距離空間Jにおいて、A、B ∈ Jとする
A=(a1, a2, a3、、、)、B=(b1, b2, b3,、、、)と書き、
距離関数ρ(A、B)を、ρ^2=(b1-a1)^2+(b2-a2)^2+、、、
と定義したものを、ユークリッド空間と呼ぶ。
距離関数ρにおいて、ρ(0、A)としたものは、
距離空間におけるノルムになる。
また、A, Bをブラ・ケットで書くと、
ρ^2=( <B| - <A| )( |B> - |A> ) という差をとった内積になる。