1 votos

Mostrar que $f$ es biyectiva

Sea $ U\subseteq \mathbb{R}^n $ abierto y $ f\in \mathcal{C}^1(U) $ con $ c>0 $ tal que para todo $ x,y\in U $ se cumple $ \|f(x)-f(y)\|\geq c \cdot \|x-y\| $. Ahora sea $ Df(x)\in \text{GL}_n(\mathbb{R}) $ para todo $ x\in U $.

Si $ U=\mathbb{R}^n $ entonces $ f $ es biyectiva.

Mis ideas:

1.) Para demostrar que $ f $ es inyectiva utilizo: Para todo $ x,y\in \mathbb{R}^n $ con $ x\neq y $ se cumple $ 0 de manera que $ f(x)\neq f(y) $ y listo. Pero no tengo idea de cómo demostrar que $ f $ es sobreyectiva.

2.) Intento utilizar el Teorema de la función inversa. Pero tengo el siguiente problema con el cual no puedo lidiar. Este teorema incluye que para un punto $ x_0\in U $ existe un conjunto abierto $ \tilde{U}\subseteq U $ tal que $ f_{|\tilde{U}} \tilde{U}\to f(\tilde{U}) $ es biyectivo y la inversa local de f llamada $ g:f(\tilde{U})\to \tilde{U} $ es continuamente diferenciable. Pero no veo por qué se aplicaría que $ f(\mathbb{R}^n)=\mathbb{R}^n $. Aquí solo tengo el valor de entrada $ x_0\in \mathbb{R}^n $ lo cual no me ayuda especialmente para demostrar que f es sobreyectiva.

0voto

Sourav Ghosh Puntos 21

Gran pista :

Un mapa $C^1$ $f:\Bbb{R^n}\to \Bbb{R^n}$ es globalmente invertible (más específicamente un $C^1$-difeomorfismo) si y solo si el determinante de la matriz jacobiana nunca se anula y $\|f(y) \|\to \infty$ a medida que $\|y\|\to \infty$

Ver aquí

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X