布劳威尔不动点定理

✍ dations ◷ 2025-12-08 11:23:20 #不动点,连续映射,数学定理,拓扑学理论

在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间并构成了一般不动点定理的基石。布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(荷兰语:L. E. J. Brouwer)。

布劳威尔不动点定理说明:对于一个拓扑空间中满足一定条件的连续函数 f {\displaystyle f} = 3 的情况(发表于《纯綷及应用数学期刊》之内)。后来在1909年,鲁伊兹·布劳威尔(L. E. J. Brouwer)再次证明。在1910年,雅克·阿达马提供一般情况的证明,而布劳威尔在1912年提出另一个不同的证明。这些早期的证明皆属于非构造性的间接证明,与数学直觉主义理想矛盾。现在已知如何构造(接近)由布劳威尔不动点定理所保证的不动点,见例子 (Karamadian 1977) 和 (Istrăţescu 1981)。

布劳威尔不动点定理有若干种不同的叙述方式,与使用时的上下文有关。

最简单的形式如下:

推广到任意有限维数的情况,就是:

一个稍微更一般化的结论是:

而更加著名的是一个还要更一般化的定理:

这个定理可以通过很实际的例子来理解。比如:取两张一样大小的白纸,在上面画好垂直的坐标系以及纵横的方格。将一张纸平铺在桌面,而另外一张随意揉成一个形状(但不能撕裂),放在第一张白纸之上,不超出第一张的边界。那么第二张纸上一定有一点正好就在第一张纸的对应点的正上方。一个更简单的说法是:将一张白纸平铺在桌面上,再将它揉成一团(不撕裂),放在原来白纸所在的地方,那么只要它不超出原来白纸平铺时的边界,那么白纸上一定有一点在水平方向上没有移动过。

这个断言的根据就是布劳威尔不动点定理在二维欧几里得空间(欧几里得平面)的情况,因为把纸揉皱是一个连续的变换过程。

另一个例子是大商场等地方可以看到的平面地图,上面标有“您在此处”的红点。如果标注足够精确,那么这个点就是把实际地形射到地图的连续函数的不动点。

三维空间中的情况:如果我们用一个密封的锅子煮水,那么总有一个水分子在煮开前的某一刻和煮开后的某一刻处于同样的位置。

地球绕着它的自转轴自转。自转轴在自转过程中是不变的,也就是自转运动的不动点。

相关

  • N04A·B·C·D·G·H·QI·J·L·M·N·P·R·S·VATC代码N04(抗震颤麻痹药)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个药物分组,这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心(The WHO Collab
  • 喀拉拉邦喀拉拉邦(马拉雅拉姆语:കേരളം,印地语:केरल,拉丁字母转写:Kerala),印度西南部的一个邦,濒临阿拉伯海,全邦面积为3.8万多平方公里,人口3184多万。首府为特里凡得琅,官方语言为马
  • 氧化钾氧化钾是由钾和氧组成的无机化合物。它通常以过氧化钾和钾的归中反应制备:或钾还原硝酸钾:氧化钾和水的反应剧烈,会迅速反应为氢氧化钾:它会在空气中潮解。因此它对人体有腐蚀性
  • 靶向药物靶向药物也称“靶向治疗药物”或“靶向药物”,是一类只针对某一些特殊组织、细胞起作用的药物。最初靶向药物是被作为抗癌药物而开发的,但随着其发展,现在靶向药物的功效已经不
  • 威廉一世 (奥兰治)威廉一世,奥兰治亲王(荷兰语:Willem I,也称沉默者威廉(荷兰语:Willem de Zwijger)、奥兰治的威廉(荷兰语:Willem van Oranje),1533年4月24日-1584年7月10日)。奥兰治的威廉是尼德兰革命中
  • Inside øf Me《Inside øf Me》是韩国的男子组合U-KISS的第2枚原创日语专辑。于2013年7月24日发行。唱片公司为avex trax。
  • 裘曰修《清代学者像传》第一集之《裘曰修像》,叶衍兰摹绘裘曰修(1712年-1773年),字叔度,一字漫士,江西省南昌府新建县人,清朝政治人物。乾隆元年顺天乡试举人。乾隆四年(1739年)己未科二甲第
  • 郭阜林MLBCPBL郭阜林(Fu-Lin Kuo,1991年1月7日-)为台湾台南出身的职业棒球选手,目前效力于中华职棒统一7-ELEVEn狮队,守备位置为三垒手,亦可担任外野手绰号为“-0”(负零、名字谐音)、“阿
  • 松冈利胜松冈利胜(1945年2月25日-2007年5月28日),日本政治家。松冈出生于九州熊本县,1969年毕业于鸟取大学农业系,进入日本农林水产省工作。1990年当选日本众议员,随后加入自民党,属于龟井静
  • 佐罗的面具《佐罗的面具》(英语:)是一部1998年的古装剑侠动作或西部电影,根据强斯顿·麦库力(英语:Johnston McCulley)的小说《佐罗》改编,由马丁·坎贝尔执导,主要演员包括安东尼奥·班德拉斯