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: Shadow


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