Кіріспе
Үздіксіз функциялар арасындағы қатынас
Математикалық талдауда, функциялар жиыны, егер барлық функциялары үздіксіз болса және олар белгілі бір маңда бірдей өзгеретін болса (нақты мағынада төменде сипатталғандай), тең-үздіксіз деп аталады. Атап айтқанда, бұл ұғым саналатын жиындарға, сондай-ақ функциялар тізбектеріне де қолданылады. Тең-үздіксіздік Асколи теоремасының тұжырымында кездеседі, онда C(X) кеңістігінің (компактты Хаусдорф кеңістігіндегі үздіксіз функциялар кеңістігі) ішкі жиыны, жабық, нүктелік шектелген және тең-үздіксіз болса ғана компактты болады. Салдарынан, C(X) кеңістігіндегі тізбек біркелкі жақындасады, егер және тек егер ол тең-үздіксіз болса және функцияға нүктелік жақындасады (алдын ала үздіксіз болуы міндетті емес). Атап айтқанда, үздіксіз функциялардың fn тең-үздіксіз, нүктелік жақындасатын тізбегінің метрикалық немесе жергілікті компактты кеңістіктегі лимиті үздіксіз болады. Егер, сонымен қатар, fn голоморфты болса, онда лимит те голоморфты болады. Бірыңғай шектелу принципі Банах кеңістіктері арасындағы үздіксіз сызықтық операторлардың нүктелік шектелген жиыны тең-үздіксіз екенін көрсетеді.
In mathematical analysis, a family of functions is equicontinuous if all the functions are continuous and they have equal variation over a given neighbourhood, in a precise sense described herein. In particular, the concept applies to countable families, and thus sequences of functions. Equicontinuity appears in the formulation of Ascoli's theorem, which states that a subset of C(X), the space of continuous functions on a compact Hausdorff space X, is compact if and only if it is closed, pointwise bounded and equicontinuous. As a corollary, a sequence in C(X) is uniformly convergent if and only if it is equicontinuous and converges pointwise to a function (not necessarily continuous a priori). In particular, the limit of an equicontinuous pointwise convergent sequence of continuous functions fn on either metric space or locally compact space is continuous. If, in addition, fn are holomorphic, then the limit is also holomorphic. The uniform boundedness principle states that a pointwise bounded family of continuous linear operators between Banach spaces is equicontinuous.
Мысалдар
Ортақ Липшиц тұрақтысы бар функциялар жиыны (біркелкі) тең үздіксіз болады. Атап айтқанда, егер жиын бірдей тұрақтымен шектелген туындылары бар функциялардан тұрса, онда бұл осылай болады. Бірыңғай шектелу принципі үздіксіз сызықты операторлар жиынының тең үздіксіз болуы үшін жеткілікті шартты береді. Аналитикалық функцияның итерацияларының отбасы Фату жиынында тең үздіксіз болады.
Қарсы үлгілер
Функциялар тізбегі fn(x) = arctan(nx), тең үздіксіз емес, себебі x0=0 нүктесінде анықтамасы бұзылады.
Топологиялық топтарда бағаланған карталардың үздіксіздігі
T - топологиялық кеңістік, Y - аддитивті топологиялық топ (яғни, операциялары үздіксіз болатын топологиямен жабдықталған топ) болсын. Топологиялық векторлық кеңістіктер топологиялық топтардың маңызды мысалдары болып табылады және әрбір топологиялық топтың канондық біртектілігі болады. Анықтама: Егер Y-дегі 0-дің кез келген V маңында, T-ның t ∈ T нүктесінің U маңы бар болса, онда h(U) ⊆ h(t) + V шарты орындалады, онда T-ден Y-ге дейінгі функциялардың H жиыны t нүктесінде тең-үздіксіз деп аталады. Егер H жиыны T-ның кез келген нүктесінде тең-үздіксіз болса, онда H тең-үздіксіз деп айтылады. Егер H жиыны бір нүктеде тең-үздіксіз болса, онда H жиынындағы кез келген функция сол нүктеде үздіксіз болады. Әрине, T-ден Y-ге дейінгі үздіксіз функциялардың кез келген шекті жиыны тең-үздіксіз болады.
Note that if H is equicontinuous at a point then every map in H is continuous at the point. Clearly, every finite set of continuous maps from T into Y is equicontinuous.
Тең үздіксіз сызықтық карталар
Әрбір топологиялық векторлық кеңістік (ТВК) топологиялық топ болғандықтан, топологиялық топтарға берілген тең үздіксіз функциялар отбасының анықтамасы ТВК-ға өзгеріссіз көшеді.
Тең үздіксіз сызықтық карталардың қасиеттері
Бірыңғай шектелу принципі (Банах–Штайнхаус теоремасы деп те аталады) Банах кеңістіктері арасындағы сызықтық операторлар жиыны нүктелік шектеулі болса, тең үздіксіз болады; яғни, әрбір үшін. Бұл нәтиже, егер кеңістік жергілікті дөңес және кеңістік барельді болса, жалпылауға болады.
Тең үздіксіз сызықтық функционалдардың қасиеттері
Алоглу теоремасы, тең үздіксіз жиынның әлсіз * жабылуы әлсіз * компактты екенін көрсетеді; демек, кез келген тең үздіксіз жиын әлсіз * салыстырмалы компактты болады. Егер жергілікті дөңес ТВС болса, онда жергілікті дөңес кеңістігіндегі барлық баррельдер жиыны және дөңес, теңгерілген, жабық және шектеулі барлық жиындар жиыны полярлыққа қатысты бір-біріне сәйкес келеді. Осыдан, жергілікті дөңес ТВС баррельді болады, егер және тек қана барлық шектеулі жиындары тең үздіксіз болса.
Тең үздіксіздік және біркелкі конвергенция
X компактты Хаусдорф кеңістігі болсын және C(X) біркелкі нормамен жабдықталсын, осылайша C(X) Банах кеңістігін, демек метрикалық кеңістікті жасасын. Содан кейін Арзела-Асколи теоремасы бойынша C(X) кіші жиынтығы тығыз болады, егер және тек егер ол жабық, біркелкі шектелген және тең үздіксіз болса. Бұл Хайне-Борель теоремасымен ұқсас, ол Rn кеңістігінің кіші жиынтығының тығыз болу шарты – жабық және шектелген болуы. Нәтижесінде, C(X) кеңістігіндегі әрбір біркелкі шектелген және тең үздіксіз тізбекте X кеңістігіндегі үздіксіз функцияға біркелкі жақындасатын кіші тізбек болады. Арзела-Асколи теоремасына сәйкес, C(X) кеңістігіндегі тізбек біркелкі жақындасады, егер және тек егер ол тең үздіксіз болса және нүктелік жақындасса. Бірақ, теореманың шартын сәл әлсіретуге болады: C(X) кеңістігіндегі тізбек біркелкі жақындасады, егер ол тең үздіксіз болса және X кеңістігіндегі тығыз жиынтықтағы кейбір функцияға нүктелік жақындасса (үздіксіздігі талап етілмейді). Бұл әлсіз нұсқа көбінесе бөлінетін тығыз кеңістіктер үшін Арзела-Асколи теоремасын дәлелдеу үшін қолданылады. Тағы бір салдары – метрикалық немесе жергілікті тығыз кеңістіктегі үздіксіз функциялар тізбегінің тең үздіксіз және нүктелік жақындасатын тізбегінің лимиті үздіксіз болады. (Мысалы, төменде қараңыз.) Жоғарыда айтылғандай, X кеңістігінің тығыздығы туралы талапты жеңілдетуге болмайды. Мұны көрсету үшін, R кеңістігінде g(0) = 1 болатын, шектелген домендегі үздіксіз g функциясын қарастырайық, содан кейін ƒn(x) = g(x − n) түрінде анықталған R кеңістігіндегі функциялар тізбегін қарастырайық. Онда ƒn тізбегі 0-ге нүктелік жақындайды, бірақ 0-ге біркелкі жақындамайды. Бұл біркелкі жақындасу критерийі нақты және комплекс сандарды талдау үшін жиі қолданылады. Егер Rn кеңістігіндегі G ашық жиынында нүктелік жақындасатын үздіксіз функциялар тізбегі берілген болса, онда егер ол G жиынының тығыз жиынтығында тең үздіксіз болса, онда ол G жиынының тығыз жиынтығында біркелкі жақындасады. Іс жүзінде, тең үздіксіздікті көрсету көбінесе оңай болады. Мысалы, егер тізбек дифференциалданатын функциялардан немесе белгілі бір реттелген функциялардан (мысалы, функциялар дифференциалдық теңдеудің шешімдері болса) тұрса, онда орташа мән теоремасы немесе басқа да бағалаулар тізбектің тең үздіксіз екенін көрсету үшін қолданылуы мүмкін. Одан кейін тізбектің лимиті G жиынының әрбір тығыз жиынтығында үздіксіз болады, демек G жиынында үздіксіз. Функциялар голоморфты болған жағдайда да ұқсас аргумент қолданылуы мүмкін. Мысалы, Коши бағалауын қолданып, тең үздіксіздікті (тығыз жиынтықта) көрсетуге және лимит голоморфты екенін қорытындылауға болады. Бұл жерде тең үздіксіздік маңызды. Мысалы, ƒn(x) = arctan nx тізбегі үздіксіз емес белгі функциясының еселігіне жақындайды.
Стохастикалық тұрақтылық
Стохастикалық теңұзындық – кездейсоқ шамалардың функциялары тізбегінің және олардың жуықталуының аясында қолданылатын теңұзындықтың бір түрі.