「ノルム」を突き詰めるといろいろ複雑ですが、ここでは
- 平方和の平方根
に限定して話を進めます。
関数の「ノルム」は、
\begin{equation}
||A(x)||^2 = \langle A(x), A(x) \rangle = \int_a^b \{ A(x) \}^2 \, dx
\end{equation}です。
関数のノルムの2乗は、自身との内積で与えられます。
関数の内積 - 数式で独楽する
ここで関数のノルムとベクトルのノルムを比較していきます。
ベクトルの内積 - 数式で独楽する
次元のベクトルを
\begin{equation}
\boldsymbol{A} = A_1 \boldsymbol{x}_1 + A_2 \boldsymbol{x}_2 +\cdots + A_n \boldsymbol{x}_n
\end{equation}とします。ここでは次元の単位ベクトルで、互いに直交します。
このとき、ベクトルのノルムの2乗は
\begin{eqnarray}
||\boldsymbol{A} ||^2 = \boldsymbol{A} \cdot \boldsymbol{A} &=& {A_1}^2 + {A_2}^2 + \cdots + {A_n}^2 \\
&=& \sum_{i=1}^n {A_i}^2 \tag{1}
\end{eqnarray}です。
こちらも自身との内積で与えられます。
ベクトルの場合、高校レベルではと記述されることが多いです。*1
このように、関数のノルムは、ベクトルのノルムと類似の考え方となっていることが分かります。
*1:ベクトルを列で記述すると \begin{equation} |\boldsymbol{A}| = \boldsymbol{A}^t \boldsymbol{A} \end{equation}です。式中の「t」は転置(行と列の入れ替え)を表します。 転置行列と随伴行列 - 数式で独楽する