基本介紹
1.設
為一函式,k為一正常數,若對於點
之鄰域中的所有點x,都有
2.設
為定義在
上的函式,k為一正常數, 若對於
中任意兩點
,都有
若函式
在
上滿足李普希茨條件,則該函式在
上必為絕對連續函式。換言之,絕對連續為李普希茨條件之必要條件,而李普希茨條件為絕對連續的充分條件。
若函式
在
上之任一點均有連續導數,則該函式在
上必滿足李普希茨條件。換言之,有連續導數是李普希茨條件之充分條件,而滿足李普希茨條件是有連續導數的必要條件。
3.設
為一函式,k為一正常數,若對於點
鄰域墊企蒸中的所有點
,都有
4.設
為定義在
上的函式,k為一正常數, 若對於
上之任意兩點
,都有
顯然,1,2分別是3,4當p=1時的特例。
李普希茨(Lipschitz,1832-1903)是德國數學家,李普希茨條件是他在討論微分方程
相關定理
定理1 如果函式
在域G中對t連續,且對變數x滿足李普希茨條件,則它必對
同時連續。 ·
例1 初值問題
試證明微分方程
的右端函式
不滿足對x的李普希茨條件。
這意味著在整個定義域
中,
應是有限的。 然而, 由於
時,
,因而這是不可能的。所以
不滿足李普希茨條件。也正因此, 由微分方程解的存在與唯一性定理可知,儘管右照櫻槳端
對x連續,卻並不能保證微分方程的解的唯一性。
現在,我們轉而研究初值問題
的解的存在與唯一性定理。
定理2 初值問題解的存在與唯一性定理 如果在某閉域上定義的函式
對
連續,且對x滿足李普希茨條件,則在t軸上必有一個包含
在內的區間
,在其中,存在一個滿足微分方程
及初始條件
的唯一解
。
這裡,重要的是指出以下各點:
(1) 如果踏去翻在某閉域G中,上述微分方程的右端函式
對
具有有限的偏導數, 即
,其中,N為某個常數,則在整個G域中李普希茨條件必可得到滿足。
(2)實際上,滿足李普希茨條件的函式
比上述的還要寬廣。例如,微分方程
的右端函式
在
處不存在偏導數
,然而,如果看—下模值情況
顯然,如取李普希茨常數
就滿足對x的李普希茨條整乘擔旋件了。
(3)儘管滿足李普希茨條件的函式
相對講比較寬廣,實用上,為了方便,常把滿足初值問題
的解的存在與唯一牲定理的條件取得更窄些。常見的初值問題的存在與唯一性定理表述如下。
定理3 初值問題解的存在與唯一性定理的另一種表達 如果在包括初始點
在內的某直角域
中,函式
和
連續,則在
中的某域
里,必有一個滿足初值問題
的唯一解存在。
李普希茨連續映射
李普希茨連續映射(Lipschitz continuousmapping)是滿足李普希茨條件的連續映射。
則稱
為
李普希喇悼樂幾茨連續映射,其中正常數L稱為李普希茨常數,(1)式表達的條件稱為李普希茨檔櫃悼條件。李普希茨連續映射必是一致連續映射。
(2)實際上,滿足李普希茨條件的函式
比上述的還要寬廣。例如,微分方程
的右端函式
在
處不存在偏導數
,然而,如果看—下模值情況
顯然,如取李普希茨常數
就滿足對x的李普希茨條件了。
(3)儘管滿足李普希茨條件的函式
相對講比較寬廣,實用上,為了方便,常把滿足初值問題
的解的存在與唯一牲定理的條件取得更窄些。常見的初值問題的存在與唯一性定理表述如下。
定理3 初值問題解的存在與唯一性定理的另一種表達 如果在包括初始點
在內的某直角域
中,函式
和
連續,則在
中的某域
里,必有一個滿足初值問題
的唯一解存在。
李普希茨連續映射
李普希茨連續映射(Lipschitz continuousmapping)是滿足李普希茨條件的連續映射。
則稱
為
李普希茨連續映射,其中正常數L稱為李普希茨常數,(1)式表達的條件稱為李普希茨條件。李普希茨連續映射必是一致連續映射。