绝对值

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绝对值
术语名称 绝对值
英语名称 absolute value
别名 绝对值函数, absolute value function

绝对值(absolute value)指一个数中符号以外的部分,或者说其到 0原点距离

一些可视为绝对值的扩展、且使用相同记号的运算, 如复数的及向量的长度等, 也有时称为绝对值,但应当视为不同的运算。

定义

对实数 [math]\displaystyle{ a }[/math] (或整数、有理数),定义分段函数

[math]\displaystyle{ |a|=\begin{cases} a &, a \gt 0 \\ 0 &, a = 0 \\ -a &, a \lt 0 \end{cases} }[/math]

称为数 [math]\displaystyle{ a }[/math]绝对值(absolute value),记作 [math]\displaystyle{ |a| }[/math][math]\displaystyle{ \operatorname{abs} a }[/math]

绝对值
运算名称 绝对值
运算符号 [math]\displaystyle{ |\bullet| }[/math],[math]\displaystyle{ \operatorname{abs} }[/math]
Latex
运算对象 实数
运算元数 1
运算结果 非负实数
定义域 [math]\displaystyle{ \mathbb{R} }[/math]
陪域 [math]\displaystyle{ \mathbb{R}_{\geq 0} }[/math]


将数映射到其绝对值的函数也称为绝对值函数

绝对值
函数名称 绝对值函数
函数符号 [math]\displaystyle{ \operatorname{abs} }[/math]
Latex
\operatorname{abs}
类型
定义域 [math]\displaystyle{ \mathbb{R} }[/math]
陪域 [math]\displaystyle{ \mathbb{R}_{\geq 0} }[/math]


注:绝对值一般独立定义,先于距离。但是在不同体系中,根据定义顺序,也存在以下定义方式:

  1. 绝对值可以定义为:与 0 或原点的距离 [math]\displaystyle{ |x-0| }[/math] 。(先定义小于关系再定义距离再定义绝对值)
  2. 绝对值可以定义为:数与其符号的乘积 [math]\displaystyle{ x \operatorname{sgn} x }[/math] 。(先定义符号再定义绝对值)
  3. 绝对值可能与相应数系一同定义。

性质

  • 实数是符号与绝对值的乘积: [math]\displaystyle{ x = |x| \operatorname{sgn} x }[/math]
  • 绝对值(距离)是对应空间的度量
    • 正定性: [math]\displaystyle{ |a| \geq 0 }[/math]
    • 对称性: [math]\displaystyle{ |a-b| = |b-a| }[/math]
    • 三角不等式: [math]\displaystyle{ \left|a-b\right| + \left|b-c\right| \geq \left|a-c\right| }[/math] (称为绝对值三角不等式)
  • 绝对值运算吸收相反数运算: [math]\displaystyle{ |a| = |-a| }[/math]