Direkt zum Inhalt

Lexikon der Mathematik: Äquivalenz von Metriken

Begriff für die topologische Gleichwertigkeit zweier Metriken auf der gleichen Grundmenge.

Ist X eine Menge und sind d1 und d2 Metriken auf der Menge X, so heißt d1 stärker als d2, falls jede Folge (xn), die in X bezüglich d1 gegen ein xX konvergiert, auch bezüglich d2 gegen x konvergiert. In diesem Fall heißt d2 schwächer als d1.

Falls d1 sowohl schwächer als auch stärker als d2 ist, nennt man die Metriken äquivalent.

In diesem Fall haben also beide Metriken die gleichen konvergenten Folgen. Dies ist gleichbedeutend damit, daß für jedes xX jede bezüglich d2 offene Kugel um x eine bezüglich d1 offene Kugel um x enthält und umgekehrt.

Da es zu jeder Metrik d1 eine äquivalente Metrik \begin{eqnarray}{d}_{2}(x,y)=\frac{{d}_{1}(x,y)}{1+{d}_{1}(x,y)}\end{eqnarray}

gibt, für die gilt \begin{eqnarray}{d}_{2}(x,y)\le 1,\end{eqnarray}

kann man die Äquivalenz von Metriken nicht mit Hilfe einer Abschätzung zwischen d1 und d2 beschreiben.

Beispiel: Ist X = ℝn, so sind die drei Metriken \begin{eqnarray}{d}_{1}(x,y) & = & \sqrt{{({x}_{1}-{y}_{1})}^{2}+\cdots +{({x}_{n}-{y}_{n})}^{2},}\\ {d}_{2}(x,y) & = & \max \{|{x}_{1}-{y}_{1}|,\ldots, |{x}_{n}-{y}_{n}|\},\text{und}\\ {d}_{3}(x,y) & = & \displaystyle \sum _{i=1}^{n}|{x}_{i}-{y}_{i}|\end{eqnarray}

äquivalent.

  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.