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¿O localmente convexo o cóncavo?

$z=f(x,y).$

$f$ es diferenciable (actualizado).

Definir superior de contorno conjunto $S=\{(x,y)\in\mathbb R^2|f(x,y)\geq c\}$ donde $c$ es una constante.

Deje $C=\{U_\alpha:\alpha\in A\}$ ser una familia de índices de medida no nula conjuntos de $U_\alpha$, e $C$ cubre $S$:

$$S\subseteq\bigcup_{\alpha\in A} U_\alpha.$$

Reclamo: existe una cubierta de $C$ tal que para cualquier $\alpha$, $U_\alpha\cap S$ es un conjunto convexo o $U_\alpha\setminus S$ es un conjunto convexo.

Cómo probar esta afirmación?


Mi dibujo:

1) Desde $f$ es casi en todas partes diferenciables, el límite conjunto de $bd(S)$ se compone de curvas que están en casi todas partes lisas.

2) podemos encontrar una cubierta $C$ para $bd(S)$ tales que cada una de las $U_{\alpha}\cap bd(S)$ es la gráfica de una función derivable en todas partes.

3) a Continuación, podemos encontrar un refinamiento de la cubierta $C'=\{U_{\alpha'}:\alpha'\in A'\}$ para cada conjunto $U_{\alpha}\cap bd(S)$, de tal manera que cada una de las $U_{\alpha'}\cap bd(S)$ es una función convexa o cóncava de la función.

Es este sonido? Estoy seguro de que esto puede ser demostrado mucho más elegante sin la participación de las funciones, sin embargo.

2voto

richard Puntos 1

Supongo que la existencia de la cobertura requerida significa esencialmente que cada punto $(x,y)\in\Bbb R$ tiene un vecindario $U$, de modo que la restricción $f|U$ es convexa o cóncava. Desafortunadamente, esto no siempre es cierto incluso para funciones de una variable. Para la asistencia, para una función $f(x)=x^3$ en $x=0$ .

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