為什麼距離公式裡面有平方和開方?

時間 2021-06-07 09:49:52

1樓:001

大概是因為是巧合吧

平方的乙個意義在於表示面積(比如圓面積為πrr),對面積開根號可以反求長度。

斜邊的正方形面積正好等於直角邊的正方形面積和,也就是勾股定理,這個巧合正好用來算距離

2樓:「已登出」

空間中兩個點之間的距離的度量是乙個很有意思的問題,而且度量方式也不是唯一的。假定d(x,y)是乙個度量x與y的距離的實值函式,它需要滿足以下條件:1.

d(x,y)≥0,等號當且僅當x=y時成立,這是很明顯的,距離不能為負值。2,d(x,y)=d(y,x)對稱性,這也是顯然的,x到y的距離一定要等於y到x的距離。3,d(x,y)≤d(x,z)+d(z,y),這是三角不等式,通俗的講就是兩點之間直線段最短。

滿足以上三個條件的實值函式均可定義乙個度量。下面談論歐幾里得度量,這是最常見的度量,也是題主疑惑的地方,歐式度量定義為d(x,y)=‖x-y‖,在一維的情況下就是大家熟知的絕對值函式|x-y|,容易驗證絕對值函式滿足上面的三個條件。在二維情況下,歐式度量就是大家熟悉的勾股定理,在更高維的情況下也是一樣的,所以歐氏度量要帶根號。

因為大家只學習過歐式空間,只隱隱約約接觸到歐式度量,而且書上都是直接給出定義,沒有講述度量的概念,所以認為度量是唯一的。實際上存在許多非歐度量,例如:球面度量(球面上兩點間的距離定義為連線兩點的大圓的劣弧長),雙曲度量等等。

題主如果要重新定義距離也沒問題,記得滿足以上三個條件就行,但是需要有實際用途或理論意義,不然沒什麼用處。

再補充一下,在初學極限的概念的時候,是不是覺得伊普西龍-德爾塔很難懂,那個不等式為什麼要帶乙個絕對值,從度量的觀點看就會豁然開朗。

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