Trekantsuligheden
Figuren viser en trekant \(OPQ\) i planen, hvor siderne er vektorerne \(x\), \(y\) og \(x+y\).
Da sidelængderne i trekanten opfylder uligheden \(\vert OQ \vert \le \vert OP \vert + \vert PQ \vert \) får man følgende ulighed i det 2-dimensionale euklidiske rum
\(\vert\vert x+y \vert\vert \le \vert\vert x \vert\vert + \vert\vert y \vert\vert .\)
Trekantsuligheden
Licens: CC BY SA 3.0

Trekantsuligheden er en vigtig ulighed i matematiske sammenhænge, hvor der indgår sammenligninger mellem metriske størrelser. Begrebet trekantsulighed er et centralt element i definitionen af et generelt metrisk rum, og navnet er således ikke knyttet til en enkelt specifik ulighed.

En vigtig trekantsulighed optræder i forbindelse med normer i vektorrum. En norm i et vektorrum \(V\) er en ikke-negativ, reel funktion \(|| \cdot ||\) defineret på \(V\), som for alle vektorer \(x, y\) i \(V\) specielt opfylder den såkaldte trekantsulighed for en norm: \[||x+y|| \leq ||x|| + ||y|| .\]

Trekantsuligheden i de reelle talrum

Det \(n\)-dimensionale reelle talrum \(\mathbb{R}^n\), der består af alle ordnede talsæt af \(n\) reelle tal \(x=(x_1, x_2, \dots, x_n)\), har en naturlig struktur som et vektorrum. Dette vektorrum kan udstyres med normen \[||x||=\sqrt{\sum_{i=1}^n{{x_i}^2}},\] der er afledt af skalarproduktet \[x\cdot y = x_1y_1+\cdots +x_ny_n \] ved formlen \(||x||^2=x\cdot x\).

Normen kaldes den euklidiske norm, og \(\mathbb{R}^n\) med denne norm er den vigtigste realisering af et n-dimensionalt euklidisk rum.

Den euklidiske metrik i \(\mathbb{R}^n\) defineres ved formlen \(d(x,y)=||x-y||\).

Trekantsuligheden for den euklidiske norm giver følgende trekantsulighed for den euklidiske metrik:\[d(x, y) \leq d(x, z)+d(z, y) \quad \text{for alle} \quad x,y,z \in \mathbb{R}^n .\]

For \(n=2\) kan \(\mathbb{R}^2\) udstyret med den euklidiske norm og metrik identificeres med den euklidiske plan, og \(||x||\) er længden af vektoren \(x\) . Hvis man opfatter vektorerne \(x\), \(y\) og \(x+y\) som siderne i en trekant får man fra elementær geometri i planen om sidelængderne i en trekant, at \(||x+y|| \leq ||x|| + ||y||\). Deraf navnet trekantsuligheden.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig