距離の公理
距離関数は以下を満たす必要がある。(以下を満たすのが距離関数である。)
同じ点なら距離は0。
$ d(x, x) = 0
点の位置を交換しても距離は変わらない。
$ d(x, y) = d(y, x)
点x, y, z がある時、x, z 間の距離は、x, y 間の距離とy, z間の距離を足したものと等しいか小さい。(三角不等式) つまり、遠回りすると必ず距離が遠くなる。
$ d(x, z) \le d(x, y) + d(y, z)
距離の公理では「具体的な距離の大きさ」は問われないことに注意。
つまり、距離の公理を満たす範囲で「具体的な距離の大きさ」を変形させても構わないことを意味する。
これは「無限次元の距離」を定義するような時に必要となる。
参考
【数学】無限次元の空間に存在する点と点の間の距離とは?【ずんだもん解説】
https://www.youtube.com/watch?v=vpeANyqtxHo