Lipschitz continuity

本篇文章参考 维基百科 利普希茨连续

在数学中,特别是实分析,利普希茨连续(Lipschitz continuity)以德国数学家鲁道夫·利普希茨命名,是一个比通常连续更强的光滑性条件。

直觉上,利普希茨连续函数限制了函数改变的速度,符合利普希茨条件的函数的斜率,必小于一个称为利普希茨常数的实数(该常数依函数而定)。

在微分方程,利普希茨连续是皮卡-林德洛夫定理中确保了初值问题存在唯一解的核心条件。

一种特殊的利普希茨连续,称为压缩应用于巴拿赫不动点定理。利普希茨连续可以定义在度量空间上以及赋范向量空间上;利普希茨连续的一种推广称为赫尔德连续。

1、定义

Lipschitz continuity_第1张图片
维基百科 原文

我的理解: Lipschitz continuity 保证了函数不会无限制的增长,即限制了函数变化的速率,无论函数自变量如何变化,其函数值的变化总会小于或等于函数的自变量差值的K 倍,而K 是一个不变的常数, constant.

2、例子


Lipschitz continuity_第2张图片
维基百科 例子

我的理解:从上到下依次为例(1)(2)(3)(4)(5)(6),

例子(1)(2)的区别是: 例子(1) 规定了自变量的范围,保证了f(x)的导数 “2x” 在[-6,14]范围内,所以K 等于14. 而例(2)则没有规定自变量范围,所以不符合 Lipschitz 条件。

同样,例(3)中, 我们可以看到其斜率小于1, K = 1.

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