lipschitz条件
利普希茨连续条件
数学中,特别是实分析,lipschitz条件,即利普希茨连续条件(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)。
定义
对于在实数集的子集的函数 ,若存在常数,使得 ,则称 符合利普希茨条件,对于 最小的常数 称为 的利普希茨常数。若 , 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 , 。若对于函数 ,存在常数 使得
则说它符合利普希茨条件。
若存在 使得
则称 为双李普希茨(bi-Lipschitz)的。
皮卡-林德洛夫定理
若已知 有界, 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, 通常属于一有界闭区间(如 )。于是 必有界,故 有唯一解。
例子
符合利普希茨条件, 。
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, 。
符合利普希茨条件, 。由此可见符合利普希茨条件的函数未必可微。
不符合利普希茨条件, 。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符合利普希茨条件。这是中值定理的结果。所有 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定有界。
性质
符合利普希茨条件的函数一致连续,也连续
bi-Lipschitz函数是单射的。
Rademacher定理:若 且 为开集, 符合利普希茨条件,则f几乎处处可微。
Kirszbraun定理:给定两个希尔伯特空间, 符合利普希茨条件,则存在符合利普希茨条件的 ,使得 的利普希茨常数和 的相同,且 。
参考资料
最新修订时间:2023-12-29 11:13
目录
概述
定义
皮卡-林德洛夫定理
例子
参考资料