Тангенциальные конусы и обобщение понятия касательного пространства
Tangent cone
Тангенциальный конус в геометрии и нелинейном анализе: обобщение понятия касательного пространства для множеств с сингулярностями. Конус Кларка, свойства и определения.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Обобщение тангенциального пространства многообразия на случай определенных пространств.
Generalization of the tangent space to a manifold to the case of certain spaces
В геометрии тангенциальный конус является обобщением понятия тангенциального пространства многообразия на случай пространств, содержащих сингулярности.
In geometry, the tangent cone is a generalization of the notion of the tangent space to a manifold to the case of certain spaces with singularities.
Определения в нелинейном анализе
В нелинейном анализе существует множество определений тангентного конуса, включая смежный конус, конус Булигана и тангентный конус Кларка. Эти три конуса совпадают для выпуклого множества, но могут различаться для более общих множеств.
In nonlinear analysis, there are many definitions for a tangent cone, including the adjacent cone, Bouligand's contingent cone, and the Clarke tangent cone. These three cones coincide for a convex set, but they can differ on more general sets.
Конус Кларка
Пусть будет непустым замкнутым подмножеством банахова пространства. Тангенциальный конус Кларка к в точке , обозначаемый , состоит из всех векторов , таких что для любой последовательности, стремящейся к нулю, и любой последовательности, стремящейся к , существует последовательность, стремящаяся к , такая что для всех выполняется .
Let be a nonempty closed subset of the Banach space The Clarke's tangent cone to at , denoted by consists of all vectors , such that for any sequence tending to zero, and any sequence tending to , there exists a sequence tending to , such that for all holds
Тангенциальный конус Кларка всегда является подмножеством соответствующего контингентного конуса (и совпадает с ним, когда рассматриваемое множество выпукло). Он обладает важным свойством – быть замкнутым выпуклым конусом.
Clarke's tangent cone is always subset of the corresponding contingent cone (and coincides with it, when the set in question is convex). It has the important property of being a closed convex cone.
Определение в выпуклой геометрии
Пусть K — замкнутое выпуклое подмножество вещественного векторного пространства V, а ∂K — граница K. Твердый тангенциальный конус к K в точке x ∈ ∂K — это замыкание конуса, образованного всеми полупрямыми (или лучами), исходящими из x и пересекающими K по крайней мере в одной точке y, отличной от x. Это выпуклый конус в V, который также можно определить как пересечение замкнутых полупространств V, содержащих K и ограниченных поддерживающими гиперплоскостями K в точке x. Граница TK твердого тангенциального конуса является тангенциальным конусом к K и ∂K в точке x. Если это аффинное подпространство V, то точка x называется гладкой точкой ∂K, и говорят, что ∂K дифференцируема в x, а TK — это обычное касательное пространство к ∂K в точке x.
Let K be a closed convex subset of a real vector space V and ∂K be the boundary of K. The solid tangent cone to K at a point x ∈ ∂K is the closure of the cone formed by all half lines (or rays) emanating from x and intersecting K in at least one point y distinct from x. It is a convex cone in V and can also be defined as the intersection of the closed half spaces of V containing K and bounded by the supporting hyperplanes of K at x. The boundary TK of the solid tangent cone is the tangent cone to K and ∂K at x. If this is an affine subspace of V then the point x is called a smooth point of ∂K and ∂K is said to be differentiable at x and TK is the ordinary tangent space to ∂K at x.