一、引言 矩阵范数是一种的特殊的凸函数,是定义在线性空间上的.这个线性空间中的元素满足矩阵的数乘性质和矩阵的加法性质.这些元素是所有的型实矩阵.不同种类型的矩阵范数在这个线性空间上能够被引入. 矩阵 Schatten-p 范数近些年来在图像修复中、图像修补、图像去噪等领域得到广泛的应用和研究 Error: Reference source not foundError: Reference source not foundError:Reference source not found,矩阵范数不等式在优化领域、几何研究中得到诸多的应用 Error: Reference source notfoundError: Reference source not found. 本文尽可能系统性地总结了矩阵范数不等式和矩阵 Schatten-p 范数的定义及其性质,并对范数不等式以及矩阵 Schatten-p 范数的性质做出简单的证明,文章内容:约定文中的符号定义并给出相关的基础知识与定义;简单阐述矩阵 Schatten-p 范数的性质及其定义并加以证明;给出几个矩阵范数不等式以及相关简洁证明;简单总结.二、基础知识为了更好地研究矩阵 Schatten-p 范数和矩阵范数不等式,此处约定相应符号的意义并给出一些已有文献中的基础知识.对于线性空间(向量空间),记作,其中线性空间是数域上的.如果数域是明确的或上下文已所指明确的情况时,此线性空间又常记为.如线性空间简记作.定义 1(赋范线性空间与范数) 实 值 函 数是 定 义 在 线 性 空 间上 的 :, 若 满 足 ():(a)正定性:,等号成立时当且仅当;(b)齐次性:;(c)三角不等性: ≤;称为一个范数,并且是定义在线性空间上的.同时也把范数的线性空间定义为了赋范线性空间,记作,当数域是明确的,也可简记为,如果当范数也是指明的情况下,可简记作.明显,当数域时,由以上描述可以得到凸函数,并且是定义在线性空间上的,当数域时.如果是一个赋范线性空间,令则也是线性空间上的范数, 表示实值内积运算,它称为是范数的对偶函数.定义 2(矩阵算子式范数) 在赋范线性空间与赋范线性空间中,从赋范线性空间到赋范线性空间的一个线性映射是由矩阵定义的:,矩阵空间中矩阵的算子范数为:.当时,将范数称为矩阵的算子式范数,并记作,简称范数,即:.另外,通常情况下矩阵的最大奇异值或谱半径等于矩阵的算子式 2 范数,故矩阵的谱范数是.容易证明,满足,当是矩阵的算子式范数的时候.定义 3(范数)范数是赋范线性空间中的范数,可以定义为:当 时,易证,...