2022年9月25日日曜日

353: ユークリディアンノルム付きC^\inftyマニフォールド(多様体)上のオープンセット(開集合)からユークリディアンノルム付きC^\inftyマニフォールド(多様体)へのC^1マップ(写像)はリプシッツ条件をローカルに満たす

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ユークリディアンノルム付きC^\inftyマニフォールド(多様体)上のオープンセット(開集合)からユークリディアンノルム付きC^\inftyマニフォールド(多様体)へのC^1マップ(写像)はリプシッツ条件をローカルに満たすことの記述/証明

話題


About: ユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)
About: マップ(写像)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)上の任意のオープンセット(開集合)から任意のユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)への任意のC1マップ(写像)は、任意のコンベックス(凸)オープンセット(開集合)でそのクロージャー(閉包)がバウンデッド(有界)で元のオープンセット(開集合)内に含まれているものの中でリプシッツ条件を満たしているという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。


本体


1: 記述


任意のユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)Rd1、任意のオープンセット(開集合)URd1、任意のユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)Rd2に対して、任意のC1マップ(写像)URd2は、任意のコンベックス(凸)オープンセット(開集合)UUでそのクロージャー(閉包)がバウンデッド(有界)でU内に含まれているもの上でリプシッツ条件を満たす、つまり、以下を満たすあるコンスタントLがある、つまり、任意のポイントたちp1,p2Uに対して、f(p2)f(p1)Lp2p1


2: 証明


U上で、任意のユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)から任意のユークリディアンノルム付きCマニフォールド(多様体)への任意の微分可能ファンクション(関数)に対する平均値の定理によって、f(p2)f(p1)Df(p3)p2p1、ここで、p3p1からp2への線分上のあるポイントであり、Df(p3)はヤコビアンのマトリックスノルム(ベクトルノルムによって導出された)である。各マトリックス要素は、コンティヌアス(連続)であるので、Uのクロージャー(閉包)上で最小および最大を持つ、なぜなら、バウンデッド(有界)クローズドセット(閉集合)はコンパクトである、ハイネ-ボレル定理および任意のコンパクトトポロジカルスペース(空間)から任意のユークリディアントポロジカルスペース(空間)への任意のコンティヌアス(連続)マップ(写像)のイメージ(像)は最小および最大を持つという命題によって、したがって、U上で各マトリックス要素は有限下限および有限上限を持つ、したがって、マトリックスノルムは有限上限Lを持つ。したがって、f(p2)f(p1)Lp2p1


参考資料


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