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李普希茨條件
鎖定
李普希茨條件(Lipschitz condition)亦稱赫爾德條件,限制函數增量變化大小的一種不等式形式的條件,若f是區間I上的函數,存在正的常數L和α(0<α≤1),使得只要x1,x2∈I,就有|f(x1)-f(x2)|≤L|x1-x2|α,則函數f稱為在區間I上滿足α階李普希茨條件,或稱為I上的α階李普希茨函數,記為f∈Lipα(I)或f∈Λα(I)。對任意α(0<α≤1),α階李普希茨函數都是連續函數。特別地,屬於Lip1的函數為絕對連續函數,因而除去一個勒貝格零測度集之外處處可微。一階李普希茨條件是李普希茨(R.(O.S.).Lipschitz)於1864年研究傅里葉級數的收斂判別法時引進的。不少作者把一階李普希茨條件稱為李普希茨條件。1876年,他把它用於微分方程有惟一解問題的討論。0<α<1的α階李普希茨條件其實是赫爾德(O.L.Hölder)引進的,所以又稱為α階赫爾德條件
[1]
。
- 中文名
- 李普希茨條件
- 外文名
- Lipschitz condition
- 所屬學科
- 數學
- 別 名
- 赫爾德條件
- 提出者
- 李普希茨和赫爾德
- 類 型
- 數學名詞
李普希茨條件基本介紹
1.設
為一函數,k為一正常數,若對於點
之鄰域中的所有點x,都有
2.設
為定義在
上的函數,k為一正常數, 若對於
中任意兩點
,都有
若函數
在
上之任一點均有連續導數,則該函數在
上必滿足李普希茨條件。換言之,有連續導數是李普希茨條件之充分條件,而滿足李普希茨條件是有連續導數的必要條件。
3.設
為一函數,k為一正常數,若對於點
鄰域中的所有點
,都有
4.設
為定義在
上的函數,k為一正常數, 若對於
上之任意兩點
,都有
顯然,1,2分別是3,4當p=1時的特例。
李普希茨(Lipschitz,1832-1903)是德國數學家,李普希茨條件是他在討論微分方程
李普希茨條件相關定理
定理1 如果函數
在域G中對t連續,且對變量x滿足李普希茨條件,則它必對
同時連續。 ·
例1 初值問題
證明:如果
滿足李普希茨條件,應有不等式
現在,我們轉而研究初值問題
的解的存在與唯一性定理。
定理2 初值問題解的存在與唯一性定理 如果在某閉域上定義的函數
對
連續,且對x滿足李普希茨條件,則在t軸上必有一個包含
在內的區間
,在其中,存在一個滿足微分方程
及初始條件
的唯一解
。
這裏,重要的是指出以下各點:
(1) 如果在某閉域G中,上述微分方程的右端函數
對
具有有限的偏導數, 即
,其中,N為某個常數,則在整個G域中李普希茨條件必可得到滿足。
(2)實際上,滿足李普希茨條件的函數
比上述的還要寬廣。例如,微分方程
(3)儘管滿足李普希茨條件的函數
相對講比較寬廣,實用上,為了方便,常把滿足初值問題
的解的存在與唯一牲定理的條件取得更窄些。常見的初值問題的存在與唯一性定理表述如下。
李普希茨條件李普希茨連續映射
李普希茨連續映射(Lipschitz continuousmapping)是滿足李普希茨條件的連續映射。
設有映射
,若有正常數L,使得