布劳威尔不动点定理

✍ dations ◷ 2025-12-03 17:38:38 #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

  • 自然语言异常心理学 行为遗传学 生物心理学 心理药物学 认知心理学 比较心理学 跨文化心理学 文化心理学 差异心理学(英语:Differential psychology) 发展心理学 演化心理学 实验心理学
  • 汉斯·奥斯特汉斯·克海斯提安·奥斯特(丹麦语:Hans Christian Ørsted,1777年8月14日-1851年3月9日),丹麦物理学家、化学家和文学家。在物理学领域,他首先发现载流导线的电流会产生作用力于磁
  • 科布伦茨科布伦茨,依粤语又译高本斯(Koblenz,源于拉丁语Confluentes,汇流的意思)。林献堂旧译科不林士,是德国重要的观光都市。位于德国莱茵兰-普法尔茨州,摩泽尔河与莱因河交汇处。两河汇
  • 屏蔽效应在量子化学中,斯莱特Slater JC定则(Slater's rules)用于计算有效核电荷的数值。在多电子原子中,由于其它电子的屏蔽作用,每个电子都受到少于实际核电荷的正电荷吸引力。对于原
  • 三城坐标:46°13′25″N 119°08′09″W / 46.22361°N 119.13583°W / 46.22361; -119.13583三城(Tri-Cities)是美国华盛顿州东南部的一个中型都会区,由三个相邻的城市组成:肯纳威克
  • 红花烟草红花烟草(学名:;英语:red tobacco)是茄科烟草属的一个种,原产巴西南部。红花烟草是花烟草(学名: ×)的亲本之一。
  • 安东尼奥·博内特·科雷亚安东尼奥·博内特·科雷亚(西班牙语:Antonio Bonet Correa,1925年10月20日-2020年5月22日),西班牙艺术史学家,皇家圣费尔南多美术学院原院长,马德里康普顿斯大学名誉教授。1925年生
  • 非接入层非接入层(原名NAS,Non-access stratum)存在于UMTS的无线通信协议栈中,作为核心网与用户设备之间的功能层。该层支持在这两者之间的信令和数据传输。+- – - – - – - – - – -
  • 丁程鑫丁程鑫(2002年2月24日-),出生于四川安岳,成长于重庆。2018年10月7日,以台风少年团队长身份出道。2019年7月2日台风少年团解散重组,参加综艺《台风蜕变之战》,在8月25日台风少年终极
  • 白岩玄白岩玄(1983年-)是一位日本作家。生于京都府京都市。自京都府立朱雀高等学校毕业后曾前往英国留学,之后就读大阪设计师专门学校。靠着《野猪大改造》一书获得第41届文艺赏;该作