多元函數(shù)-凝縮原理潮针,反函數(shù)术荤,隱函數(shù)定理,秩定理

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不動點定理是非常重要的定理每篷,可以證明算子方程Ax=x解的存在性瓣戚,甚至唯一性,凝縮原理應(yīng)該是最基礎(chǔ)的不動點定理焦读,巴拿赫不動點定理子库,之前學(xué)習(xí)泛函分析的時候也介紹過,巴拿赫不動點定理和迭代法矗晃,這個定理保證了迭代法的成立仑嗅。
9.22

凝縮函數(shù)的定義,也稱為壓縮映射张症,一個區(qū)域經(jīng)過壓縮映射的作用會不斷變小仓技,直觀的考慮,無窮次應(yīng)用后俗他,就變成一個點了脖捻。
9.23

完備度量空間中的壓縮映射確定唯一的不動點,完備性非常關(guān)鍵兆衅,可以保證柯西序列的收斂性地沮,也就是不動點的存在性。
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反函數(shù)定理要求映射連續(xù)可微羡亩,這個條件看起來似乎有些過高摩疑,因為連續(xù)性已經(jīng)可以保證局部的良好性質(zhì),不過畏铆,連續(xù)函數(shù)是可以非常古怪的雷袋,我們在生活中宣稱的連續(xù),流暢更多的是二階可導(dǎo)連續(xù)辞居,甚至無窮階可導(dǎo)楷怒。所以寨腔,使用經(jīng)驗去認(rèn)識數(shù)學(xué)概念往往會造成很大的偏差。按我的理解的話率寡,導(dǎo)數(shù)保證了切空間的存在迫卢,連續(xù)保證了切空間的流暢切換,切空間之間的可逆性容易證明冶共,也就是線性代數(shù)的基本應(yīng)用乾蛤。或者稱為坐標(biāo)變換捅僵。
9.24

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這個就是線性代數(shù)的內(nèi)容家卖,參數(shù)之間的互相表示。
9.25

開集就是局部庙楚,拓?fù)渲械幕驹鼐褪情_集上荡,所以可以認(rèn)為在每個元素上定義了映射關(guān)系,是逐點的馒闷。
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局部一一的酪捡,而不是整體一一的,要充分理解這句話纳账,就需要考慮空間的幾何構(gòu)造逛薇,也就是拓?fù)鋵W(xué),局部的不同連接方式可以獲得拓?fù)洳坏葍r的整體圖景疏虫,最簡單的例子就是直線和圓的拓?fù)洳坏葍r永罚,雖然都可以表示為一維空間。
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隱函數(shù)定理感覺上是與向量空間的直和有關(guān)卧秘,相對于原空間和附加空間的直和的推廣映射呢袱,由于連續(xù)可微函數(shù)在局部可以被導(dǎo)數(shù)所逼近,所以在局部是線性的翅敌,所以視為向量空間就沒有太大的問題羞福。我們可以看到,這類函數(shù)的各種性質(zhì)都需要線性代數(shù)理論證明哼御,因為他們其實是一致的坯临。
9.26

這個記號其實就反映了直和分解的內(nèi)容焊唬,將一個線性變換分解為兩個部分恋昼,原空間和正交補(bǔ)空間。
9.27

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非常熟悉的內(nèi)容赶促,線性方程的矩陣求解法液肌。
9.28

隱函數(shù)定理說明了連續(xù)可微函數(shù)的局部性態(tài)和導(dǎo)數(shù)所成線性空間沒有區(qū)別。
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秩定理是和維數(shù)有關(guān)的鸥滨,或者說矩陣的秩嗦哆,算子的秩谤祖。反映了非退化部分的維數(shù)
9.30

這個定義就是關(guān)于零空間和值空間。比如維數(shù)定理老速,{dim\ N+dim\ R=dim\ V}
9.31

射影就是不變子空間粥喜,也就是一個同構(gòu)。
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直和分解橘券,一個是不變的部分额湘,一個是歸零的部分
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其實就把不變子空間顯明的給出了
9.32

看得有點迷糊,用了很多不必要的符號旁舰,簡單來說锋华,連續(xù)可微函數(shù)F有兩部分,一個是保持自身箭窜,一個是退化為零毯焕。
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講的有些不清不楚的,零空間與任意數(shù)的交磺樱,還是這個數(shù)纳猫,雖然看起來好像變成了一個空間,但這個空間沒有包含變化竹捉。就像等能量面一樣续担,不論面上的點怎么移動,能量都是一個定值活孩,所以物遇,可以認(rèn)為水平集就是等值超曲面。
這個定理本質(zhì)上還是說明了連續(xù)可微函數(shù)在局部等同于函數(shù)導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的線性變換憾儒。


感覺清晰了不少询兴,估計可以去看微分拓?fù)涞膬?nèi)容了,連續(xù)可微函數(shù)是一個線性變換的逼近起趾,而連續(xù)函數(shù)是多項式函數(shù)的逼近诗舰,由此可見差別還是非常大的。多項式可以具有很多高次項训裆,相應(yīng)的性質(zhì)也非常的復(fù)雜眶根。看來由連續(xù)函數(shù)空間到連續(xù)可微函數(shù)空間跳躍的太過了边琉,而連續(xù)可微函數(shù)空間到光滑函數(shù)空間属百,差別又過小了。這可能就是廣義導(dǎo)數(shù)和索伯列夫空間提出的根據(jù)变姨,把這個跳躍描述的更加精細(xì)族扰。

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