Текущий выпуск Выпуск 2, 2025 Том 35

О специальной норме и полноте пространств непрерывных функций многих переменных с ограничениями типа Липшица–Гёльдера

 pdf (342K)

Пусть $X_0\subseteq\mathbb R^n$ — непустое открытое множество и $X_0\subseteq X\subseteq\overline X_0$. Допускается, что множество $X_0$ не ограничено и/или имеет счетное число компонент связности. В работе исследуются некоторые пространства функций $f\colon X\to\mathbb R$, наделенные специальной нормой $\|\cdot\|$. В определении нормы фигурирует $n$-мерный вектор $(\Delta x)^{-1}\Delta f$, являющийся аналогом отношения $\frac{\Delta f}{\Delta x}$, порождающего понятие производной функции одной переменной. Вектор $(\Delta x)^{-1}\Delta f$ можно ассоциировать с вектором $\mathrm{grad}\,f(\cdot)$. Обратимая матрица $\Delta x$ порядка $n$ состоит из специальных приращений аргумента ${x\in \mathbb R^n}$, а вектор $\Delta f$ состоит из специальных приращений функции $f$. Доказан ряд свойств вектора $(\Delta x)^{-1}\Delta f$, получена точная формула для его евклидовой нормы. Доказана полнота по специальной норме $\|\cdot\|$ пространства $\mathcal G(X)$, состоящего из непрерывных ограниченных функций $f\colon X\to\mathbb R$ и имеющих дополнительные ограничения типа ограничений Липшица–Гёльдера. Подобные функции играют важную роль при решении задач математической физики. Исследован ряд актуальных подпространств пространства $\mathcal G(X)$, доказано, что два из них банаховы, одно из них при $n=1$ и при определенных условиях является замыканием пространства кусочно-линейных функций $f\colon X\to\mathbb R$.

Ключевые слова: условие Липшица–Гёльдера, репер, симплекс, разбиение множества, кусочно-линейная функция
Цитата: Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2025, т. 35, вып. 2, с. 261-281
DOI: 10.35634/vm250207

On the special norm and completeness of spaces of continuous functions of several variables with Lipschitz–Hölder type constraints

Let $X_0\subseteq\mathbb R^n$ be a nonempty open set and $X_0\subseteq X\subseteq\overline X_0$. We admit that the set $X_0$ is unbounded and/or has a countable number of connected components. In this paper, we study some spaces of functions $f\colon X\to\mathbb R$ endowed with a special norm $\|\cdot\|$. The definition of the norm involves an $n$-dimensional vector $(\Delta x)^{-1}\Delta f$, which is an analogue of the relation $\frac{\Delta f}{\Delta x}$ generating the concept of the derivative of a function of one variable. The vector $(\Delta x)^{-1}\Delta f$ can be associated with the vector $\mathrm{grad}\,f(\cdot)$. The invertible matrix $\Delta x$ of order $n$ consists of special increments of the argument $x\in \mathbb R^n$, and the vector $\Delta f$ consists of special increments of the function $f$. A number of properties of the vector $(\Delta x)^{-1}\Delta f$ is proved, and an exact formula for its Euclidean norm is obtained. We prove the completeness with respect to a special norm $\|\cdot\|$ of the space $\mathcal G(X)$ consisting of continuous bounded functions $f\colon X\to\mathbb R$ and having additional restrictions of the Lipschitz–Hölder type. Such functions play an important role in solving mathematical physics problems. A number of important subspaces of the space $\mathcal G(X)$ is investigated. It is proved that two of them are Banach, and one of them, for $n=1$ and under certain conditions, is the closure of the space of piecewise linear functions $f\colon X\to\mathbb R$.

Keywords: Lipschitz–Hölder condition, frame, simplex, partition of a set, piecewise linear function
Citation in English: Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Matematika. Mekhanika. Komp'yuternye Nauki, 2025, vol. 35, issue 2, pp. 261-281

Журнал индексируется в Web of Science (Emerging Sources Citation Index)

Журнал индексируется в Scopus

Журнал входит в базы данных zbMATH, MathSciNet

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал включен в перечень ВАК.

Электронная версия журнала на Общероссийском математическом портале Math-Net.Ru.

Журнал включен в Crossref