压缩映射

✍ dations ◷ 2025-04-03 10:56:53 #度量几何,不动点

度量空间上的压缩映射,或压缩,是一个从到它本身的函数,存在某个实数 0 < k < 1 {\displaystyle 0<k<1} 内的和,都有:

满足以上条件的最小的称为的利普希茨常数。压缩映射有时称为利普希茨映射。如果以上的条件对于所有的 0 < k 1 {\displaystyle 0<k\leq 1}

更一般地,压缩映射的想法可以定义于两个度量空间之间的映射。如果和是两个度量空间,则我们寻找常数,使得 d ( f ( x ) , f ( y ) ) k d ( x , y ) {\displaystyle d'(f(x),f(y))\leq k\,d(x,y)} 内的和。

每一个压缩映射都是利普希茨连续的,因此是一致连续的。

一个压缩映射最多有一个不动点。另外,巴拿赫不动点定理说明,非空的完备度量空间上的每一个压缩映射都有唯一的不动点,且对于内的任何,迭代函数序列, (), ( ()), ( ( ())),……收敛于不动点。这个概念在迭代函数系统中是非常有用的,其中通常要利用压缩映射。巴拿赫不动点定理也用来证明常微分方程的解的存在,以及证明反函数定理。

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