Skip to content

广义不等式 ​

正常锥与广义不等式 ​

若锥 K⊆Rn 是凸的、闭的、实的(具有非空内部)、尖的(x∈K∧−x∈K⇒x=0),则称之为正常锥。

正常锥 K 可以用来定义广义不等式,即 Rn 上的偏序关系

x⪯Ky⟺y−x∈K

严格偏序关系定义为

x≺Ky⟺y−x∈intK

INFO

偏序关系与广义不等式

在《离散数学》的课堂中,我们学过二元关系中有一种关系是偏序关系,它满足:

  • 自反性:∀x,xRx
  • 反对称性:∀x,y,xRy∧yRx⟹x=y
  • 传递性:∀x,y,z,xRy∧yRz⟹xRz

实际上,实数集 R 上的小于等于 ⩽ 就是一种偏序关系。广义不等式是此概念的推广,不过需要集合是正常锥,因此在 n 维空间的非负象限 R+n 上可以比较向量的大小。(今后使用 ⪯ 时,如果不加下标,默认是在 R+n 上的广义不等式。)

那么,R+n 上的 n 维向量如何比较大小呢?实际上,相应的广义不等式对于向量间的分量不等式,即

x⪯y⟺xi⩽yi,i=1,⋯n

相应地,其严格不等式对应于严格的分量不等式,即

x≺y⟺xi<yi,i=1,⋯n

广义不等式的性质 ​

  • 具有偏序关系的性质:自反性、反对称性、传递性
  • 运算保序性:加法、非负数乘、极限

最(极)大(小)元 ​

正常锥的最(极)大(小)元与《离散数学》课程中的二元关系的相关概念没有本质区别。

设 x∈S,对 ∀y∈S,均有 x⪯Ky,则称 x 是 S 的最小元。最小元是唯一的。x 是 S 的最小元,当且仅当

S⊆x+K

这里 x+K 表示可以与 x 相比并且大于或等于(根据 ⪯K) x 的所有元素。

设 y∈S,若 y⊆Kx⇒y=x,则称 x 是 S 上的极小元。极小元是不唯一的。x 是 S 上的极小元,当且仅当

(x−K)∩S={x}
最近更新