Lause 9.5.1 Olkoon A
F
, rank(A) = r ja
A = U
V* sen singulaariarvohajotelma. Paras A:n
approksimaatio (matriisinormin mielessä) sellaisilla matriiseilla, joiden
aste < r, on
Todistus. Merkitään
Matriisien A ja B välinen ero on
Valitaan jokin toinen matriisi
F, jonka aste on
k < r. Siis
N (F) = n-k. Olkoon {x
,x
,..,x
} N (F):n ortonormaali kanta. Avaruuksien
leikkaus on
{0}, sillä muuten olisi
Olkoon x
N (F)
span{v
, v
,..., v
} s.e. ||x|| = 1. Tällä
x:llä
Edelleen, koska {u
} on ortonormaali kanta
(sillä ||x|| = 1), joten
Seuraus 9.5.1 Edellisen lauseen tulos yleistyy helposti s.e.
missä
on A:n paras approksimaatio k-asteisten matriisien parissa.