2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Условие Липшица для функции класса C1
Сообщение04.04.2022, 15:40 
Заслуженный участник


13/12/05
4604
Пусть $D\subset\mathbb R^n$ -- ограниченная область. Функция $f\in C^1 (\overline D)$, то есть $f$ и её частные производные первого порядка продолжаются до непрерывных функций на замкнутую область $\overline{D}$. Верно ли, что $f$ удовлетворяет условию Липшица в $\overline D$, то есть существует $C>0$ такое, что $|f(x')-f(x'')|\leqslant C|x'-x''|$ для всех $x',x''\in\overline D$ ?
Для областей с достаточно хорошей границей (например, выпуклых) верно. Есть вроде какая-то теорема Уитни (https://en.wikipedia.org/wiki/Whitney_extension_theorem) о продолжении функции класса $C^k$ с замкнутого множества на все $\mathbb R^n$ до гладкой функции. Я видел её формулировку, но не могу понять, следует ли из неё, что мою $f\in C^1(\overline D)$ можно продолжить на все пространство. Если можно, то ясно, что утверждение верно. Но в любом случае хотелось бы более элементарного доказательства.

 Профиль  
                  
 
 Re: Условие Липшица для функции класса C1
Сообщение04.04.2022, 16:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/14
968
спб
Padawan в сообщении #1551833 писал(а):
следует ли из неё, что мою $f\in C^1(\overline D)$ можно продолжить на все пространство

Мне тут видится вот какая беда. Там требуется кандидат на производную (у нас это конечно матрица Якоби $A(x)$ в точках $x \in \overline{D}$) и то, что остаток $R(h;x)$ в $$f(x+h)-f(x)=A(x)h + R(h;x) h$$ должен равномерно по $x$ стремиться к нулю при $h \to 0$. Вот эта равномерность (очень часто полезная, но про нее почему-то всегда умалчивают) как обычно получается? Да из какого-нибудь вида остатка в интегральной форме. Но чтобы написать интеграл — опять выпуклость нужна. Внутри-то она есть, но мы в нее (в ее отсутствие) упираемся при подходе к граничному $x$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Условие Липшица для функции класса C1
Сообщение04.04.2022, 16:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
9151
Цюрих
Частные производные - это производные по направлениям?
Если так, то вроде совсем нет - возьмем область, такую что на границе её замыкания есть точка, такая что любая прямая, проходящая через эту точку, в малой окрестности не имеет других пересечений с областью - тогда ограничения на частные производные значение в этой точке никак не затрагивают. И покидаем в область холмики линейно убывающей высоты на квадратично убывающем расстоянии от этой точки.

UPD: бред написал.

 Профиль  
                  
 
 Re: Условие Липшица для функции класса C1
Сообщение04.04.2022, 23:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
9151
Цюрих
Вроде так можно.
$D = (0, 1) \times (-1, 0) \cup \bigcup_n (3^{-n}, 2\cdot 3^{-n}) \times [0, 1)$ - квадрат под $Ox$ и узкие быстро приближающиеся к $Oy$ полоски. Пусть $g$ - гладкая функция, в нуле значение и все производные нулевые, $g(1) = 1$.
Определим
$$f(x, y) = \begin{cases}
0,\ y \leq 0\\
\frac{g(y)}{n},\ x \in (3^{-n}, 2\cdot 3^{-n})
\end{cases}$$

Хотя наверное хотелось бы чтобы $f(x + \delta x, y) - f(x, y) = \lim\limits_{(u, v) \to (x, y)} \frac{\partial f}{\partial x}\bigg|_{u, v} \cdot \delta x + o(\delta x)$ (ну и аналогично по $y$)...

 Профиль  
                  
 
 Re: Условие Липшица для функции класса C1
Сообщение05.04.2022, 15:42 
Заслуженный участник


13/12/05
4604
Да, это контрпример. Спасибо.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group