Кіріспе
Соболев кеңістігі теориясындағы математикалық теңсіздік. Математикада Пуанкаре теңсіздігі – француз математигі Анри Пуанкаре есімімен аталған Соболев кеңістіктері теориясының бір нәтижесі. Бұл теңсіздік функцияның туындыларының шектерін және оның анықталған облысының геометриясын қолданып, функцияның өзіне шек қоюға мүмкіндік береді. Мұндай шектер вариациялық есептеулердің қазіргі заманғы тікелей әдістерінде маңызды рөл атқарады. Оған өте ұқсас нәтиже – Фридрихс теңсіздігі.
In mathematics, the Poincaré inequality is a result in the theory of Sobolev spaces, named after the French mathematician Henri Poincaré. The inequality allows one to obtain bounds on a function using bounds on its derivatives and the geometry of its domain of definition. Such bounds are of great importance in the modern, direct methods of the calculus of variations. A very closely related result is Friedrichs' inequality.
Классикалық Пуанкаре теңсіздіктері
p, сондықтан 1 ≤ p < ∞ және Ω кем дегенде бір бағытта шектелген жиын. Онда, тек Ω және p-ге ғана тәуелді C тұрақтысы бар, осылайша, W01,p(Ω) Соболев кеңістігіндегі нөлдік ізге (шекарада нөлге тең) ие функциялардың кез келгені үшін,
Метрик өлшем кеңістіктеріндегі Пуанкаре теңсіздігі
90-шы жылдардан бері жалпы метрикалық өлшем кеңістіктерінде (көбінесе метрикамен үйлесімді өлшеммен жабдықталған метрикалық кеңістіктер) Соболев функцияларын түсінудің бірнеше жемісті тәсілдері пайда болды. Мысалы, "жоғарғы градиенттерге" негізделген тәсіл функциялардың Ньютондық Соболев кеңістігіне алып келеді. Сондықтан, кеңістік "Пуанкаре теңсіздігін қанағаттандырады" деудің мәні бар. Көрсетілгендей, кеңістік Пуанкаре теңсіздігін қанағаттандыра ма, жоқ па, және егер қанағаттандырса, онда оның үшін шекті көрсеткіш кеңістіктің геометриясымен тығыз байланысты. Мысалы, Пуанкаре теңсіздігін қанағаттандыратын кеңістік жолдар арқылы байланысқан болуы керек. Расында, кез келген екі нүкте арасында сол нүктелердің арақашықтығымен салыстырылатын ұзындығы бар түзетілетін жол болуы тиіс. Жол отбасы модулі сияқты ұғымдар арқылы одан да терең байланыстар табылды. Жақсы және салыстырмалы түрде жақында жарық көрген сілтеме – Heinonen және авторлар жазған "Метрикалық өлшем кеңістіктеріндегі Соболев кеңістіктері, жоғарғы градиенттерге негізделген тәсіл" атты монография.