4. 证明数值半径 w(⋅) 和谱范数 \sen⋅∞ 满足如下关系: \bex12\senA∞≤w(A)≤\senA∞,A∈Mn.\eex
证明: (1). 当 \senx2=\seny2=1 时, \beex \bea \sev{\sef{y,Ax}} &=\frac{1}{4}\sev{ \sum_{k=0}^3 \sef{y+i^kx,A(y+^kx)}}\\ &\leq \frac{1}{4}w(A)\sen{y+i^k x}_2\\ &\leq \frac{1}{4}\sum_{k=0}^3 w(A)\sex{ \sen{y}_2+\sen{x}_2}\\ &\leq 2w(A). \eea \eeex 故 \bex\senAx2=max\seny2=1|\sefy,Ax|≤2w(A),\senx2=1,\eex \bex\senA∞=max\senx2=1\senAx2≤2w(A).\eex (2). 由 \bex|\sefAx,x|≤\senAx2\senx2≤\senA∞\senx22\eex 即知 \bexw(A)≤\senA∞.\eex