鲁道夫·利普希茨的简介

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/30 03:30:29
主要说明生平和贡献

他发现了利普希茨连续

  在数学中,特别是实分析,利普希茨连续(Lipschitz continuity)以德国数学家鲁道夫·利普希茨命名,是一个比通常连续更强的光滑性条件。直觉上,利普希茨连续函数限制了函数改变的速度,符合利普希茨条件的函数的斜率,必小于一个称为利普希茨常数的实数(该常数依函数而定)。

  在微分方程,利普希茨连续是皮卡-林德洛夫定理中确保了初值问题存在唯一解的核心条件。一种特殊的利普希茨连续,称为压缩应用于巴拿赫不动点定理。

  利普希茨连续可以定义在度量空间上以及赋范向量空间上;利普希茨连续的一种推广称为赫尔德连续。

  对于利普希茨连续函数,存在一个双圆锥(绿色)其顶点可以沿着曲线平移,使得曲线总是完全在这个圆锥内。对于在实数集的子集的函数 ,若存在常数K,使得,则称f符合利普希茨条件,对于f最小的常数K称为f的利普希茨常数。

  若K < 1,f称为收缩映射。

  利普希茨条件也可对任意度量空间的函数定义:

  给定两个度量空间(M,dM),(N,dN),。若对于函数,存在常数K使得

  则说它符合利普希茨条件。

  若存在使得

  则称f为bi-Lipschitz的。

  皮卡-林德洛夫定理
  若已知y(t)有界,f符合利普希茨条件,则微分方程初值问题刚好有一个解。

  在应用上,t通常属于一有界闭区间(如[0,2π])。于是y(t)必有界,故y有唯一解。

  例子
  符合利普希茨条件,K = 14。
  不符合利普希茨条件,当。
  定义在所有实数值的符合利普希茨条件,K = 1。
  f(x) = | x | 符合利普希茨条件,K = 1。由此可见符合利普希茨条件的函数未必可微。
  不符利普希茨条件,。不过,它符合赫尔德条件。
  当且仅当处处可微函数f的一次导函数有界,f符利普希茨条件。这是中值定理的结果。所有C1函数都是局部利普希茨的,因为局部紧致空间的连续函数必