तंग अवधि: Difference between revisions

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[[मीट्रिक ज्यामिति]] में, [[मीट्रिक स्थान|मीट्रिक स्पेस]] ''M'' का मीट्रिक लिफ़ाफ़ा या टाइट स्पान एक [[इंजेक्शन मीट्रिक स्थान|इंजेक्शन मीट्रिक स्पेस]] है जिसमें ''M'' एम्बेड किया जा सकता है। कुछ अर्थों में इसमें ''एम'' के बिंदुओं के मध्यके सभी बिंदु होते हैं, जो [[यूक्लिडियन अंतरिक्ष]] में स्थापित बिंदु के उत्तल हल के समान होते हैं। टाइट स्पान को कभी-कभी 'M' के इंजेक्शन एनवेलप या हाइपरकोनवेक्स हल के रूप में भी जाना जाता है। इसे [[इंजेक्शन पतवार]] भी कहा जाता है, परंतु [[बीजगणित]] में एक [[मॉड्यूल (गणित)]] के इंजेक्शन हल के सापेक्ष भ्रमित नहीं होना चाहिए, एक अवधारणा जिसमें 'आर'-मॉड्यूल की [[श्रेणी (गणित)]] के सापेक्ष समान विवरण होता है मीट्रिक रिक्त स्पेस।
[[मीट्रिक ज्यामिति]] में, [[मीट्रिक स्थान|मीट्रिक स्पेस]] ''M'' का मीट्रिक लिफ़ाफ़ा या तंग अवधि एक [[इंजेक्शन मीट्रिक स्थान|इंजेक्शन मीट्रिक स्पेस]] है जिसमें ''M को'' एम्बेड किया जा सकता है। कुछ अर्थों में इसमें ''M'' के बिंदुओं के मध्य के सभी बिंदु होते हैं, जो [[यूक्लिडियन अंतरिक्ष]] में स्थापित बिंदु के उत्तल हल के समान होते हैं। तंग अवधि को कभी-कभी 'M' के इंजेक्शन एनवेलप या हाइपरकोनवेक्स हल के रूप में भी जाना जाता है। इसे [[इंजेक्शन पतवार]] भी कहा जाता है, परंतु [[बीजगणित]] में एक [[मॉड्यूल (गणित)|मॉड्यूल]] के इंजेक्शन हल के सापेक्ष भ्रमित नहीं होना चाहिए, एक अवधारणा जिसमें मीट्रिक रिक्त स्पेस के अतिरिक्त 'R '-मॉड्यूल की [[श्रेणी (गणित)|श्रेणी]] के सापेक्ष समान विवरण होता है


तंग अवधि का वर्णन सबसे पहले किसके द्वारा किया गया था {{harvtxt|Isbell|1964}}, और 1960 के दशक में W. Holsztyński|Holsztyński द्वारा इसका अध्ययन और प्रयोग किया गया था। इसे उपरांत में द्वारा स्वतंत्र रूप से फिर से खोजा गया {{harvtxt|Dress|1984}} और {{harvtxt|Chrobak|Larmore|1994}}; देखना {{harvtxt|Chepoi|1997}} इस इतिहास के लिए। तंग अवधि टी-सिद्धांत के केंद्रीय निर्माणों में से एक है।
तंग अवधि का वर्णन सबसे पहले {{harvtxt|इसबेल|1964}} द्वारा वर्णित किया गया था , और इसका अध्ययन 1960 के दशक में होल्स्ज़्Tस्की द्वारा प्रारंभ किया गया था। इसके उपरांत में {{harvtxt|ड्रेस|1984}} और {{harvtxt|क्रोबक और |लारमोर|1994}} स्वतंत्र रूप से पुनः से खोजा गया  था  इस इतिहास के लिए {{harvtxt|चेपोई|1997}} को देखें। तंग अवधि T-सिद्धांत के केंद्रीय निर्माणों में से एक है।


== परिभाषा ==
== परिभाषा ==
एक मीट्रिक स्पेस की तंग अवधि को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है। चलो (एक्स, डी) एक मीट्रिक स्पेस बनें, और टी (एक्स) एक्स पर 'चरम कार्यों' का सेट बनें, जहां हम एक्स पर 'एक्सट्रीमल फलन' कहते हैं, जिसका मतलब एक्स से 'आर' तक एक फलन एफ है वह
एक मीट्रिक स्पेस की तंग अवधि को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है। माना (X,d) एक मीट्रिक स्पेस हैं, और T(X) को X पर 'चरम फलन' का सेट बनने दे, जहां हम X को 'एक्सट्रीमल फलन' कहते हैं, जिसका अर्थ X से 'R ' तक एक फलन f है जैसे कि
# किसी भी एक्स के लिए, एक्स में वाई, डी (एक्स, वाई) ≤ एफ (एक्स) + एफ (वाई), और
# X में किसी x, y के लिए, d(x,y) ≤ f(x) + f(y), और
# X में प्रत्येक x के लिए, f(x) = sup{d(x,y) - f(y):y in X}.<ref>{{harvtxt|Dress|Huber|Moulton|2001}}.</ref>{{rp|124}}
# X में प्रत्येक x के लिए, f(x) = sup{d(x,y) - f(y):y in X}.<ref>{{harvtxt|Dress|Huber|Moulton|2001}}.</ref>{{rp|124}}
विशेष रूप से (ऊपर विशेषता1 में x = y लेने पर) सभी x के लिए f(x) ≥ 0। ऊपर दी गई पहली आवश्यकता की व्याख्या करने का एक तरीका यह है कि f कुछ नए बिंदु से X के बिंदुओं तक संभावित दूरी के एक सेट को परिभाषित करता है जो कि (X, d) में दूरियों के सापेक्ष त्रिकोण असमानता को पूरा करना चाहिए। दूसरी आवश्यकता बताती है कि त्रिभुज असमानता का उल्लंघन किए बिना इनमें से किसी भी दूरी को कम नहीं किया जा सकता है।
विशेष रूप से (ऊपर विशेषता1 में x = y लेने पर) सभी x के लिए f(x) ≥ 0। ऊपर दी गई पहली आवश्यकता की व्याख्या करने की एक विधि यह है कि f कुछ नए बिंदु से X के बिंदुओं तक संभावित दूरी के एक सेट को परिभाषित करता है जो कि (X, d) में दूरियों के सापेक्ष त्रिकोण असमानता को पूरा करना चाहता है। दूसरी आवश्यकता बताती है कि त्रिभुज असमानता का उल्लंघन किए बिना इनमें से किसी भी दूरी को न्यूनतम नहीं किया जा सकता है।


(एक्स, डी) का 'तंग अवधि' मीट्रिक स्पेस (टी (एक्स), δ) है, जहां
(X, d) का 'तंग अवधि' मीट्रिक स्पेस (T (X), δ) है, जहां
<math display=block>\delta=(\inf\{C\in\mathbb R_{\ge0}:|g(x)-f(x)|\le C\text{ for all }x\in X\})_{f,g\in T(X)}=(\|g-f\|_\infty)_{f,g\in T(X)}</math>
<math display=block>\delta=(\inf\{C\in\mathbb R_{\ge0}:|g(x)-f(x)|\le C\text{ for all }x\in X\})_{f,g\in T(X)}=(\|g-f\|_\infty)_{f,g\in T(X)}</math>
Lp स्पेस#सामान्य_ℓp-स्पेस| द्वारा प्रेरित मीट्रिक के अनुरूप है{{math|''ℓ''{{i sup|∞}}}} मानदंड। (यदि डी बाध्य है, तो δ एलपी स्पेस#सामान्य_ℓपी-स्पेस द्वारा प्रेरित मीट्रिक द्वारा प्रेरित उप-मीट्रिक है।{{math|''ℓ''{{i sup|∞}}}} मानदंड। यदि d परिबद्ध नहीं है, तो X पर प्रत्येक चरम फलन अपरिबद्ध है और इसलिए <math>T(X)\not\subseteq\ell^\infty(X).</math> भले ही, यह सच होगा कि टी (एक्स) में किसी भी एफ, जी के लिए अंतर <math>g-f</math> से संबंधित <math>\ell^\infty(X)</math>, यानी, घिरा हुआ है।)
{{math|''ℓ''{{i sup|∞}}}} मानदंड से प्रेरित मीट्रिक के अनुरूप है। (यदि d बाध्य है, तो δ {{math|''ℓ''{{i sup|∞}}}} मानदंड से प्रेरित मीट्रिक द्वारा प्रेरित उप-मीट्रिक मीट्रिक होता है। यदि d बाध्य नहीं है, तो X पर प्रत्येक चरम कार्य असीमित होता है और इसलिए <math>T(X)\not\subseteq\ell^\infty(X).</math> भले ही, यह सच होगा कि T(X) में किसी भी f,g के लिए, अंतर <math>g-f</math> का है <math>\ell^\infty(X)</math> यानी बाउंडेड है।  


== चरम कार्यों की समतुल्य परिभाषाएँ ==
== चरम कार्यों की समतुल्य परिभाषाएँ ==
एक्स से 'आर' तक एक फलन एफ के लिए पहली आवश्यकता को पूरा करने के लिए, दूसरी आवश्यकता के निम्नलिखित संस्करण समतुल्य हैं:
X से 'R ' तक एक फलन f के लिए पहली आवश्यकता को पूरा करने के लिए, दूसरी आवश्यकता के निम्नलिखित संस्करण समतुल्य हैं:
* X में प्रत्येक x के लिए, f(x) = sup{d(x,y) - f(y):y in X}.
* X में प्रत्येक x के लिए, f(x) = sup{d(x,y) - f(y):y in X}.होता हैं
* f उपरोक्त पहली आवश्यकता के संबंध में बिंदुवार न्यूनतम है, अर्थात, X से 'R' तक किसी भी फलन g के लिए ऐसा है कि d(x,y) ≤ g(x) + g(y) सभी x,y in X के लिए , अगर g≤f बिन्दुवार, तो f=g.<ref name=KK>{{cite book |last1=Khamsi |first1=Mohamed A. |author1-link=Mohamed Amine Khamsi |last2=Kirk |first2=William A. |author2-link=William Arthur Kirk |title=मेट्रिक स्पेस और फिक्स्ड पॉइंट थ्योरी का परिचय|date=2001 |publisher=Wiley}}</ref>{{rp|93, Proposition 4.6.2}}<ref group=Note>Khamsi and Kirk use this condition in their definition.</ref><ref group=Note>Khamsi and Kirk's proof shows one implication of the equivalence to the condition immediately above. The other implication is not difficult to show.</ref><ref name=DHKMS>{{cite book |last1=Dress |first1=Andreas |author1-link=Andreas Dress |last2=Huber |first2=Katharina T. |author2-link=Katharina T. Huber |last3=Koolen |first3=Jacobus |last4=Moulton |first4=Vincent |last5=Spillner |first5=Andreas |title=बेसिक फाइलोजेनेटिक कॉम्बिनेटरिक्स|date=2012 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-76832-0}}</ref>{{rp|at=Lemma 5.1}}
* f पूर्वोक्त पहली आवश्यकता के संबंध में बिंदुवार न्यूनतम है, अर्थात, X से 'R' तक किसी भी फलन g के लिए ऐसा है कि d(x,y) ≤ g(x) + g(y) सभी x,y के लिए X में , अगर g≤f बिन्दुवार, तो f=g होता है.<ref name=KK>{{cite book |last1=Khamsi |first1=Mohamed A. |author1-link=Mohamed Amine Khamsi |last2=Kirk |first2=William A. |author2-link=William Arthur Kirk |title=मेट्रिक स्पेस और फिक्स्ड पॉइंट थ्योरी का परिचय|date=2001 |publisher=Wiley}}</ref>{{rp|93,  प्रस्ताव 4.6.2}}<ref group=Note>Khamsi and Kirk use this condition in their definition.</ref><ref group=Note>Khamsi and Kirk's proof shows one implication of the equivalence to the condition immediately above. The other implication is not difficult to show.</ref><ref name=DHKMS>{{cite book |last1=Dress |first1=Andreas |author1-link=Andreas Dress |last2=Huber |first2=Katharina T. |author2-link=Katharina T. Huber |last3=Koolen |first3=Jacobus |last4=Moulton |first4=Vincent |last5=Spillner |first5=Andreas |title=बेसिक फाइलोजेनेटिक कॉम्बिनेटरिक्स|date=2012 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-76832-0}}</ref>{{rp|at=लेम्मा 5.1}}
* एक्स = ∅ या एक्स में मौजूद है जैसे एक्स में सभी एक्स के लिए, एफ (एक्स) ≤ डी (, एक्स)<ref>{{cite book |last1=Kirk |first1=William |author1-link=William Arthur Kirk |last2=Shahzad |first2=Naseer |title=डिस्टेंस स्पेस में फिक्स्ड पॉइंट थ्योरी|date=2014 |publisher=Springer |isbn=978-3-319-10926-8 |page=24}}</ref>
* X = ∅ या X में उपस्थित है जैसे X में सभी X के लिए, f (X) ≤ d (a, X) उपस्थित होता है।<ref>{{cite book |last1=Kirk |first1=William |author1-link=William Arthur Kirk |last2=Shahzad |first2=Naseer |title=डिस्टेंस स्पेस में फिक्स्ड पॉइंट थ्योरी|date=2014 |publisher=Springer |isbn=978-3-319-10926-8 |page=24}}</ref><br />
 
 
== मूल गुण और उदाहरण ==
== मूल गुण और उदाहरण ==
* एक्स में सभी एक्स के लिए, <math>0\le f(x).</math>
* X में सभी X के लिए, <math>0\le f(x).</math>
* एक्स में प्रत्येक एक्स के लिए, <math>(d(x,y))_{y\in X}</math> अतिवादी है। (सबूत: समरूपता और त्रिभुज असमानता#मेट्रिक स्पेस का उपयोग करें।)<ref group="Note">I.e., the Kuratowski map <math>e(x)\in T(X).</math> We will introduce the Kuratowski map below.</ref>
* X में प्रत्येक X के लिए, <math>(d(x,y))_{y\in X}</math> अतिवादी है। (सबूत: समरूपता और त्रिभुज असमानता#मेट्रिक स्पेस का उपयोग करें।)<ref group="Note">I.e., the Kuratowski map <math>e(x)\in T(X).</math> We will introduce the Kuratowski map below.</ref>
* यदि X परिमित है, तो X से 'R' तक किसी भी फलन f के लिए जो पहली आवश्यकता को पूरा करता है, दूसरी आवश्यकता इस शर्त के बराबर है कि X में प्रत्येक x के लिए, X में y मौजूद है जैसे कि f(x) + एफ (वाई) = डी (एक्स, वाई)। (अगर <math>X=\emptyset,</math> तो दोनों स्थितियाँ सत्य हैं। अगर <math>X\ne\emptyset,</math> तब श्रेष्ठता प्राप्त की जाती है, और पहली आवश्यकता का तात्पर्य समानता से है।)
* यदि X परिमित है, तो X से 'R' तक किसी भी फलन f के लिए जो पहली आवश्यकता को पूरा करता है, दूसरी आवश्यकता इस शर्त के बराबर है कि X में प्रत्येक x के लिए, X में y उपस्थित है जैसे कि f(x) + f (y) = d (X, y)। (अगर <math>X=\emptyset,</math> तो दोनों स्थितियाँ सत्य हैं। अगर <math>X\ne\emptyset,</math> तब श्रेष्ठता प्राप्त की जाती है, और पहली आवश्यकता का तात्पर्य समानता से है।)
* कहें |X|=2, और विशिष्ट ए, बी चुनें जैसे कि एक्स={ए,बी}। तब <math>T(X)=\{f\in(\R_{\ge0})^X:f(a)+f(b)=d(a,b)\}</math> का उत्तल पतवार है{{(a,1),(b,0)},{(a,0),(b,1)}}. [तस्वीर जोड़ें। कैप्शन: यदि एक्स = {0,1}, तो <math>T(X)=\{v\in(\R_{\ge0})^2:v_0+v_1=d(0,1)\}</math> {(0,1),(1,0)} का उत्तल पतवार है।]<ref name=HRS>{{cite book |last1=Huson |first1=Daniel H. |last2=Rupp |first2=Regula |last3=Scornavacca |first3=Celine |title=Phylogenetic Networks: Conceps, Algorithms and Applications |date=2010 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-75596-2}}</ref>{{rp|124}}
* कहें |X|=2, और विशिष्ट ए, बी चुनें जैसे कि X={ए,बी}। तब <math>T(X)=\{f\in(\R_{\ge0})^X:f(a)+f(b)=d(a,b)\}</math> का उत्तल पतवार है<nowiki>{{(a,1),(b,0)},{(a,0),(b,1)}}</nowiki>. [तस्वीर जोड़ें। कैप्शन: यदि X = {0,1}, तो <math>T(X)=\{v\in(\R_{\ge0})^2:v_0+v_1=d(0,1)\}</math> {(0,1),(1,0)} का उत्तल पतवार है।]<ref name=HRS>{{cite book |last1=Huson |first1=Daniel H. |last2=Rupp |first2=Regula |last3=Scornavacca |first3=Celine |title=Phylogenetic Networks: Conceps, Algorithms and Applications |date=2010 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-75596-2}}</ref>{{rp|124}}
* X पर प्रत्येक चरम कार्य f कातेतोव है:<ref>{{cite book |last1=Deza |first1=Michel Marie |author1-link=Michel Deza |last2=Deza |first2=Elena |author2-link=Elena Deza |title=दूरियों का विश्वकोश|date=2014 |publisher=Springer |isbn=978-3-662-44341-5 |page=47 |edition=Third}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Melleray |first1=Julien |title=उरीसोहन अंतरिक्ष के कुछ ज्यामितीय और गतिशील गुण|journal=Topology and Its Applications |date=2008 |volume=155 |issue=14 |pages=1531–1560 |doi=10.1016/j.topol.2007.04.029 |doi-access=free }}</ref>{{rp|at=Section 2}} f पहली आवश्यकता को पूरा करता है और <math>\forall x,y\in X\quad f(x)\le d(x,y)+f(y),</math> या समकक्ष, f पहली आवश्यकता को पूरा करता है और <math>\forall x,y\in X\quad|f(y)-f(x)|\le d(x,y)</math> (1-लिप्सचिट्ज़ निरंतरता है), या समकक्ष, f पहली आवश्यकता को संतुष्ट करता है और <math>\forall x\in X\quad\sup\{f(y)-d(x,y):y\in X\}=f(x).</math><ref name=KK/>{{rp|at=Proof of Proposition 4.6.1}}<ref group=Note>The supremum is achieved with ''y=x''.</ref>
* X पर प्रत्येक चरम कार्य f कातेतोव है:<ref>{{cite book |last1=Deza |first1=Michel Marie |author1-link=Michel Deza |last2=Deza |first2=Elena |author2-link=Elena Deza |title=दूरियों का विश्वकोश|date=2014 |publisher=Springer |isbn=978-3-662-44341-5 |page=47 |edition=Third}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Melleray |first1=Julien |title=उरीसोहन अंतरिक्ष के कुछ ज्यामितीय और गतिशील गुण|journal=Topology and Its Applications |date=2008 |volume=155 |issue=14 |pages=1531–1560 |doi=10.1016/j.topol.2007.04.029 |doi-access=free }}</ref>{{rp|at=Section 2}} f पहली आवश्यकता को पूरा करता है और <math>\forall x,y\in X\quad f(x)\le d(x,y)+f(y),</math> या समकक्ष, f पहली आवश्यकता को पूरा करता है और <math>\forall x,y\in X\quad|f(y)-f(x)|\le d(x,y)</math> (1-लिप्सचिट्ज़ निरंतरता है), या समकक्ष, f पहली आवश्यकता को संतुष्ट करता है और <math>\forall x\in X\quad\sup\{f(y)-d(x,y):y\in X\}=f(x).</math><ref name=KK/>{{rp|at=Proof of Proposition 4.6.1}}<ref group=Note>The supremum is achieved with ''y=x''.</ref>
* T(X)⊆कॉम्पैक्ट हॉउसडॉर्फ स्पेस#सामान्यीकरण|C(X) पर निरंतर कार्य। (लिप्सचिट्ज़ कार्य निरंतर हैं।)
* T(X)⊆कॉम्पैक्ट हॉउसडॉर्फ स्पेस#सामान्यीकरण|C(X) पर निरंतर कार्य। (लिप्सचिट्ज़ कार्य निरंतर हैं।)
* टी (एक्स) समान है। (X के 1-लिप्सचिट्ज़ होने पर प्रत्येक चरम कार्य से अनुसरण करता है; cf. इक्विकंटिन्यूटी # उदाहरण।)
* T (X) समान है। (X के 1-लिप्सचिट्ज़ होने पर प्रत्येक चरम कार्य से अनुसरण करता है; cf. इक्विकंटिन्यूटी # उदाहरण।)
* X पर प्रत्येक केटोव कार्य चरम नहीं है। उदाहरण के लिए, ए, बी को अलग होने दें, एक्स = {ए, बी}, डी = ([x≠y]) दें<sub>''x,y'' in ''X''</sub> एक्स पर [[असतत मीट्रिक]] बनें, और f = {(ए, 1), (बी, 2)} दें। फिर एफ कातेतोव है परंतु चरम नहीं है। (यह लगभग तत्काल है कि f कटेटोव है। f चरम नहीं है क्योंकि यह इस खंड की तीसरी बुलेट में विशेषताको विफल करता है।)
* X पर प्रत्येक केटोव कार्य चरम नहीं है। उदाहरण के लिए, ए, बी को अलग होने दें, X = {ए, बी}, d = ([x≠y]) दें<sub>''x,y'' in ''X''</sub> X पर [[असतत मीट्रिक]] बनें, और f = {(ए, 1), (बी, 2)} दें। पुनः f कातेतोव है परंतु चरम नहीं है। (यह लगभग तत्काल है कि f कटेटोव है। f चरम नहीं है क्योंकि यह इस खंड की तीसरी बुलेट में विशेषताको विफल करता है।)
* यदि d परिबद्ध है, तो T(X) में प्रत्येक f परिबद्ध है। वास्तव में, T(X) में प्रत्येक f के लिए, <math>\|f\|_\infty\le\|d\|_\infty.</math> (टिप्पणी <math>d\in\ell^\infty(X\times X).</math>) (उपर्युक्त खंड में तीसरे समकक्ष विशेषतासे अनुसरण करता है।)
* यदि d परिबद्ध है, तो T(X) में प्रत्येक f परिबद्ध है। वास्तव में, T(X) में प्रत्येक f के लिए, <math>\|f\|_\infty\le\|d\|_\infty.</math> (टिप्पणी <math>d\in\ell^\infty(X\times X).</math>) (उपर्युक्त खंड में तीसरे समकक्ष विशेषतासे अनुसरण करता है।)
* यदि d अपरिबद्ध है, तो T(X) में प्रत्येक f अपरिबद्ध है। (पहली आवश्यकता से अनुसरण करता है।)
* यदि d अपरिबद्ध है, तो T(X) में प्रत्येक f अपरिबद्ध है। (पहली आवश्यकता से अनुसरण करता है।)
* <math>T(X)</math> बिंदुवार सीमा के तहत बंद है। किसी भी बिंदुवार अभिसरण के लिए <math>f\in (T(X))^\omega,</math> <math>\lim f\in T(X).</math>
* <math>T(X)</math> बिंदुवार सीमा के तहत बंद है। किसी भी बिंदुवार अभिसरण के लिए <math>f\in (T(X))^\omega,</math> <math>\lim f\in T(X).</math>
* अगर (एक्स, डी) कॉम्पैक्ट है, तो (टी (एक्स), δ) कॉम्पैक्ट है।<ref>{{cite book |last1=Benyamini |first1=Yoav |author1-link=Yoav Benjamini |last2=Lindenstrauss |first2=Joram |author2-link=Joram Lindenstrauss |title=ज्यामितीय गैर रेखीय कार्यात्मक विश्लेषण|date=2000 |publisher=American Mathematical Society |isbn=978-0-8218-0835-1 |page=32}}</ref><ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.6.3}} (सबूत: एक्सट्रीम वैल्यू थ्योरम#मैट्रिक और टोपोलॉजिकल स्पेस का सामान्यीकरण|एक्सट्रीम-वैल्यू प्रमेय का मतलब है कि डी, एक फंक्शन के रूप में निरंतर होना <math>X\times X\to\mathbb R,</math> घिरा हुआ है, इसलिए (पिछली गोली देखें) <math>T(X)\subseteq\{f\in C(X):\|f\|_\infty\le\|d\|_\infty\}</math> C(X) का परिबद्ध उपसमुच्चय है। हमने दिखाया है कि टी (एक्स) समान है, इसलिए अर्जेला-एस्कोली प्रमेय का अर्थ है कि टी (एक्स) [[अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट]] है। हालाँकि, पिछली बुलेट का तात्पर्य T(X) के तहत बंद है <math>\ell^\infty</math> मानदंड, चूंकि <math>\ell^\infty</math> अभिसरण का अर्थ बिंदुवार अभिसरण है। इस प्रकार टी (एक्स) कॉम्पैक्ट है।)
* अगर (X, d) कॉम्पैक्ट है, तो (T (X), δ) कॉम्पैक्ट है।<ref>{{cite book |last1=Benyamini |first1=Yoav |author1-link=Yoav Benjamini |last2=Lindenstrauss |first2=Joram |author2-link=Joram Lindenstrauss |title=ज्यामितीय गैर रेखीय कार्यात्मक विश्लेषण|date=2000 |publisher=American Mathematical Society |isbn=978-0-8218-0835-1 |page=32}}</ref><ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.6.3}} (सबूत: Xट्रीम वैल्यू थ्योरम#मैट्रिक और टोपोलॉजिकल स्पेस का सामान्यीकरण|Xट्रीम-वैल्यू प्रमेय का मतलब है कि d, एक फंक्शन के रूप में निरंतर होना <math>X\times X\to\mathbb R,</math> घिरा हुआ है, इसलिए (पिछली गोली देखें) <math>T(X)\subseteq\{f\in C(X):\|f\|_\infty\le\|d\|_\infty\}</math> C(X) का परिबद्ध उपसमुच्चय है। हमने दिखाया है कि T (X) समान है, इसलिए अर्जेला-एस्कोली प्रमेय का अर्थ है कि T (X) [[अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट]] है। हालाँकि, पिछली बुलेट का तात्पर्य T(X) के तहत बंद है <math>\ell^\infty</math> मानदंड, चूंकि <math>\ell^\infty</math> अभिसरण का अर्थ बिंदुवार अभिसरण है। इस प्रकार T (X) कॉम्पैक्ट है।)
* X से 'R' तक के किसी भी फलन g के लिए जो पहली आवश्यकता को पूरा करता है, T(X) में f मौजूद है जैसे कि f≤g बिंदुवार।<ref name=KK/>{{rp|at=Lemma 4.4}}
* X से 'R' तक के किसी भी फलन g के लिए जो पहली आवश्यकता को पूरा करता है, T(X) में f उपस्थित है जैसे कि f≤g बिंदुवार।<ref name=KK/>{{rp|at=Lemma 4.4}}
* एक्स पर किसी भी चरम समारोह एफ के लिए, <math>\forall x\in X\quad f(x)=\sup\{|f(y)-d(x,y)|:y\in X\}.</math><ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.6.1}}<ref group=Note>The supremum is achieved with ''y=x''.</ref>
* X पर किसी भी चरम समारोह f के लिए, <math>\forall x\in X\quad f(x)=\sup\{|f(y)-d(x,y)|:y\in X\}.</math><ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.6.1}}<ref group=Note>The supremum is achieved with ''y=x''.</ref>
* T(X) में किसी भी f,g के लिए अंतर <math>g-f</math> से संबंधित <math>\ell^\infty(X)</math>, यानी, बंधा हुआ है। (उपरोक्त गोली का प्रयोग करें।)
* T(X) में किसी भी f,g के लिए अंतर <math>g-f</math> से संबंधित <math>\ell^\infty(X)</math>, यानी, बंधा हुआ है। (उपरोक्त गोली का प्रयोग करें।)
* कुराटोव्स्की मानचित्र<ref name=HRS/>{{rp|125}} <math>e:=((d(x,y))_{y\in X})_{x\in X}</math> एक [[आइसोमेट्री]] है। (जब X=∅, परिणाम स्पष्ट होता है। जब X≠∅, विपरीत त्रिकोण असमानता का अर्थ परिणाम होता है।)
* कुराटोव्स्की मानचित्र<ref name=HRS/>{{rp|125}} <math>e:=((d(x,y))_{y\in X})_{x\in X}</math> एक [[आइसोमेट्री]] है। (जब X=∅, परिणाम स्पष्ट होता है। जब X≠∅, विपरीत त्रिकोण असमानता का अर्थ परिणाम होता है।)
* मान लीजिए कि T(X) में f है। X में किसी a के लिए, यदि f(a)=0, तो f=e(a).<ref name=DHKMS/>{{rp|at=Lemma 5.1}} (एक्स में प्रत्येक एक्स के लिए हमारे पास है <math>(e(a))(x)=d(a,x)\le f(a)+f(x)=f(x).</math> एफ की न्यूनतमता (उपरोक्त खंड में दूसरा समकक्ष लक्षण वर्णन) और तथ्य यह है कि <math>e(a)</math> इसके उपरांत की पहली आवश्यकता को पूरा करता है <math>f=e_a.</math>)
* मान लीजिए कि T(X) में f है। X में किसी a के लिए, यदि f(a)=0, तो f=e(a).<ref name=DHKMS/>{{rp|at=Lemma 5.1}} (X में प्रत्येक X के लिए हमारे पास है <math>(e(a))(x)=d(a,x)\le f(a)+f(x)=f(x).</math> f की न्यूनतमता (उपरोक्त खंड में दूसरा समकक्ष लक्षण वर्णन) और तथ्य यह है कि <math>e(a)</math> इसके उपरांत की पहली आवश्यकता को पूरा करता है <math>f=e_a.</math>)
*(X,d) [[अतिशयोक्तिपूर्ण मीट्रिक स्थान|अतिशयोक्तिपूर्ण मीट्रिक स्पेस]] है यदि और केवल यदि (T(X),δ) अतिशयोक्तिपूर्ण है।<ref name=DHKMS/>{{rp|at=Theorem 5.3}}
*(X,d) [[अतिशयोक्तिपूर्ण मीट्रिक स्थान|अतिशयोक्तिपूर्ण मीट्रिक स्पेस]] है यदि और केवल यदि (T(X),δ) अतिशयोक्तिपूर्ण है।<ref name=DHKMS/>{{rp|at=Theorem 5.3}}


== हाइपरकोन्वेक्सिटी गुण ==
== हाइपरकोन्वेक्सिT गुण ==
* (टी(एक्स),δ) और <math display=block>\left(X\cup(T(X)\setminus\operatorname{range}e),\delta_{(T(X)\setminus\operatorname{range}e)\times(T(X)\setminus\operatorname{range}e)}\cup(\delta(e(x),e(y)))_{x,y\in X}\cup(\delta(e(x),g))_{x\in X,g\in T(X)\setminus\operatorname{range}e}\cup(\delta(f,e(y))_{f\in T(X)\setminus\operatorname{range}e,y\in X}\right)</math> दोनों इंजेक्शन मेट्रिक स्पेस हैं।<ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.7.1}}
* (T(X),δ) और <math display=block>\left(X\cup(T(X)\setminus\operatorname{range}e),\delta_{(T(X)\setminus\operatorname{range}e)\times(T(X)\setminus\operatorname{range}e)}\cup(\delta(e(x),e(y)))_{x,y\in X}\cup(\delta(e(x),g))_{x\in X,g\in T(X)\setminus\operatorname{range}e}\cup(\delta(f,e(y))_{f\in T(X)\setminus\operatorname{range}e,y\in X}\right)</math> दोनों इंजेक्शन मेट्रिक स्पेस हैं।<ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.7.1}}
* किसी भी वाई के लिए ऐसा है <math>\operatorname{range}e\subseteq Y\subsetneq X\cup(T(X)\setminus\operatorname{range}e),</math> <math display=block>\left(X\cup(Y\setminus\operatorname{range}e),\delta_{(Y\setminus\operatorname{range}e)\times(Y\setminus\operatorname{range}e)}\cup(\delta(e(x),e(y)))_{x,y\in X}\cup(\delta(e(x),g))_{x\in X,g\in Y\setminus\operatorname{range}e}\cup(\delta(f,e(y))_{f\in Y\setminus\operatorname{range}e,y\in X}\right)</math> अतिउत्तल नहीं है।<ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.7.2}} ((टी (एक्स), δ) (एक्स, डी) का एक अतिउत्तल पतवार है।)
* किसी भी y के लिए ऐसा है <math>\operatorname{range}e\subseteq Y\subsetneq X\cup(T(X)\setminus\operatorname{range}e),</math> <math display=block>\left(X\cup(Y\setminus\operatorname{range}e),\delta_{(Y\setminus\operatorname{range}e)\times(Y\setminus\operatorname{range}e)}\cup(\delta(e(x),e(y)))_{x,y\in X}\cup(\delta(e(x),g))_{x\in X,g\in Y\setminus\operatorname{range}e}\cup(\delta(f,e(y))_{f\in Y\setminus\operatorname{range}e,y\in X}\right)</math> अतिउत्तल नहीं है।<ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.7.2}} ((T (X), δ) (X, d) का एक अतिउत्तल पतवार है।)
* होने देना <math>(H,\varepsilon)</math> के सापेक्ष एक अतिउत्तल मीट्रिक स्पेस हो <math>X\subseteq H</math> और <math>\varepsilon|_{X\times X}=\delta</math>. अगर सभी के लिए मैं सापेक्ष <math>X\subseteq I\subsetneq H,</math> <math>(I,\varepsilon|_{I\times I})</math> तब अतिउत्तल नहीं है <math>(H,\varepsilon)</math> और (टी(एक्स),δ) आइसोमेट्री#आइसोमेट्री परिभाषा हैं।<ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.7.1}} ((एक्स, डी) का प्रत्येक हाइपरकॉन्वेक्स हल (टी (एक्स), δ) के सापेक्ष आइसोमेट्रिक है।)
* होने देना <math>(H,\varepsilon)</math> के सापेक्ष एक अतिउत्तल मीट्रिक स्पेस हो <math>X\subseteq H</math> और <math>\varepsilon|_{X\times X}=\delta</math>. अगर सभी के लिए मैं सापेक्ष <math>X\subseteq I\subsetneq H,</math> <math>(I,\varepsilon|_{I\times I})</math> तब अतिउत्तल नहीं है <math>(H,\varepsilon)</math> और (T(X),δ) आइसोमेट्री#आइसोमेट्री परिभाषा हैं।<ref name=KK/>{{rp|at=Proposition 4.7.1}} ((X, d) का प्रत्येक हाइपरकॉन्वेक्स हल (T (X), δ) के सापेक्ष आइसोमेट्रिक है।)


== उदाहरण ==
== उदाहरण ==

Revision as of 10:22, 28 April 2023

मीट्रिक ज्यामिति में, मीट्रिक स्पेस M का मीट्रिक लिफ़ाफ़ा या तंग अवधि एक इंजेक्शन मीट्रिक स्पेस है जिसमें M को एम्बेड किया जा सकता है। कुछ अर्थों में इसमें M के बिंदुओं के मध्य के सभी बिंदु होते हैं, जो यूक्लिडियन अंतरिक्ष में स्थापित बिंदु के उत्तल हल के समान होते हैं। तंग अवधि को कभी-कभी 'M' के इंजेक्शन एनवेलप या हाइपरकोनवेक्स हल के रूप में भी जाना जाता है। इसे इंजेक्शन पतवार भी कहा जाता है, परंतु बीजगणित में एक मॉड्यूल के इंजेक्शन हल के सापेक्ष भ्रमित नहीं होना चाहिए, एक अवधारणा जिसमें मीट्रिक रिक्त स्पेस के अतिरिक्त 'R '-मॉड्यूल की श्रेणी के सापेक्ष समान विवरण होता है ।

तंग अवधि का वर्णन सबसे पहले इसबेल (1964) द्वारा वर्णित किया गया था , और इसका अध्ययन 1960 के दशक में होल्स्ज़्Tस्की द्वारा प्रारंभ किया गया था। इसके उपरांत में ड्रेस (1984) और क्रोबक और & लारमोर (1994) स्वतंत्र रूप से पुनः से खोजा गया था इस इतिहास के लिए चेपोई (1997) को देखें। तंग अवधि T-सिद्धांत के केंद्रीय निर्माणों में से एक है।

परिभाषा

एक मीट्रिक स्पेस की तंग अवधि को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है। माना (X,d) एक मीट्रिक स्पेस हैं, और T(X) को X पर 'चरम फलन' का सेट बनने दे, जहां हम X को 'एक्सट्रीमल फलन' कहते हैं, जिसका अर्थ X से 'R ' तक एक फलन f है जैसे कि

  1. X में किसी x, y के लिए, d(x,y) ≤ f(x) + f(y), और
  2. X में प्रत्येक x के लिए, f(x) = sup{d(x,y) - f(y):y in X}.[1]: 124 

विशेष रूप से (ऊपर विशेषता1 में x = y लेने पर) सभी x के लिए f(x) ≥ 0। ऊपर दी गई पहली आवश्यकता की व्याख्या करने की एक विधि यह है कि f कुछ नए बिंदु से X के बिंदुओं तक संभावित दूरी के एक सेट को परिभाषित करता है जो कि (X, d) में दूरियों के सापेक्ष त्रिकोण असमानता को पूरा करना चाहता है। दूसरी आवश्यकता बताती है कि त्रिभुज असमानता का उल्लंघन किए बिना इनमें से किसी भी दूरी को न्यूनतम नहीं किया जा सकता है।

(X, d) का 'तंग अवधि' मीट्रिक स्पेस (T (X), δ) है, जहां

मानदंड से प्रेरित मीट्रिक के अनुरूप है। (यदि d बाध्य है, तो δ मानदंड से प्रेरित मीट्रिक द्वारा प्रेरित उप-मीट्रिक मीट्रिक होता है। यदि d बाध्य नहीं है, तो X पर प्रत्येक चरम कार्य असीमित होता है और इसलिए भले ही, यह सच होगा कि T(X) में किसी भी f,g के लिए, अंतर का है यानी बाउंडेड है।

चरम कार्यों की समतुल्य परिभाषाएँ

X से 'R ' तक एक फलन f के लिए पहली आवश्यकता को पूरा करने के लिए, दूसरी आवश्यकता के निम्नलिखित संस्करण समतुल्य हैं:

  • X में प्रत्येक x के लिए, f(x) = sup{d(x,y) - f(y):y in X}.होता हैं
  • f पूर्वोक्त पहली आवश्यकता के संबंध में बिंदुवार न्यूनतम है, अर्थात, X से 'R' तक किसी भी फलन g के लिए ऐसा है कि d(x,y) ≤ g(x) + g(y) सभी x,y के लिए X में , अगर g≤f बिन्दुवार, तो f=g होता है.[2]: 93, प्रस्ताव 4.6.2 [Note 1][Note 2][3]: लेम्मा 5.1 
  • X = ∅ या X में उपस्थित है जैसे X में सभी X के लिए, f (X) ≤ d (a, X) उपस्थित होता है।[4]

मूल गुण और उदाहरण

  • X में सभी X के लिए,
  • X में प्रत्येक X के लिए, अतिवादी है। (सबूत: समरूपता और त्रिभुज असमानता#मेट्रिक स्पेस का उपयोग करें।)[Note 3]
  • यदि X परिमित है, तो X से 'R' तक किसी भी फलन f के लिए जो पहली आवश्यकता को पूरा करता है, दूसरी आवश्यकता इस शर्त के बराबर है कि X में प्रत्येक x के लिए, X में y उपस्थित है जैसे कि f(x) + f (y) = d (X, y)। (अगर तो दोनों स्थितियाँ सत्य हैं। अगर तब श्रेष्ठता प्राप्त की जाती है, और पहली आवश्यकता का तात्पर्य समानता से है।)
  • कहें |X|=2, और विशिष्ट ए, बी चुनें जैसे कि X={ए,बी}। तब का उत्तल पतवार है{{(a,1),(b,0)},{(a,0),(b,1)}}. [तस्वीर जोड़ें। कैप्शन: यदि X = {0,1}, तो {(0,1),(1,0)} का उत्तल पतवार है।][5]: 124 
  • X पर प्रत्येक चरम कार्य f कातेतोव है:[6][7]: Section 2  f पहली आवश्यकता को पूरा करता है और या समकक्ष, f पहली आवश्यकता को पूरा करता है और (1-लिप्सचिट्ज़ निरंतरता है), या समकक्ष, f पहली आवश्यकता को संतुष्ट करता है और [2]: Proof of Proposition 4.6.1 [Note 4]
  • T(X)⊆कॉम्पैक्ट हॉउसडॉर्फ स्पेस#सामान्यीकरण|C(X) पर निरंतर कार्य। (लिप्सचिट्ज़ कार्य निरंतर हैं।)
  • T (X) समान है। (X के 1-लिप्सचिट्ज़ होने पर प्रत्येक चरम कार्य से अनुसरण करता है; cf. इक्विकंटिन्यूटी # उदाहरण।)
  • X पर प्रत्येक केटोव कार्य चरम नहीं है। उदाहरण के लिए, ए, बी को अलग होने दें, X = {ए, बी}, d = ([x≠y]) देंx,y in X X पर असतत मीट्रिक बनें, और f = {(ए, 1), (बी, 2)} दें। पुनः f कातेतोव है परंतु चरम नहीं है। (यह लगभग तत्काल है कि f कटेटोव है। f चरम नहीं है क्योंकि यह इस खंड की तीसरी बुलेट में विशेषताको विफल करता है।)
  • यदि d परिबद्ध है, तो T(X) में प्रत्येक f परिबद्ध है। वास्तव में, T(X) में प्रत्येक f के लिए, (टिप्पणी ) (उपर्युक्त खंड में तीसरे समकक्ष विशेषतासे अनुसरण करता है।)
  • यदि d अपरिबद्ध है, तो T(X) में प्रत्येक f अपरिबद्ध है। (पहली आवश्यकता से अनुसरण करता है।)
  • बिंदुवार सीमा के तहत बंद है। किसी भी बिंदुवार अभिसरण के लिए
  • अगर (X, d) कॉम्पैक्ट है, तो (T (X), δ) कॉम्पैक्ट है।[8][2]: Proposition 4.6.3  (सबूत: Xट्रीम वैल्यू थ्योरम#मैट्रिक और टोपोलॉजिकल स्पेस का सामान्यीकरण|Xट्रीम-वैल्यू प्रमेय का मतलब है कि d, एक फंक्शन के रूप में निरंतर होना घिरा हुआ है, इसलिए (पिछली गोली देखें) C(X) का परिबद्ध उपसमुच्चय है। हमने दिखाया है कि T (X) समान है, इसलिए अर्जेला-एस्कोली प्रमेय का अर्थ है कि T (X) अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट है। हालाँकि, पिछली बुलेट का तात्पर्य T(X) के तहत बंद है मानदंड, चूंकि अभिसरण का अर्थ बिंदुवार अभिसरण है। इस प्रकार T (X) कॉम्पैक्ट है।)
  • X से 'R' तक के किसी भी फलन g के लिए जो पहली आवश्यकता को पूरा करता है, T(X) में f उपस्थित है जैसे कि f≤g बिंदुवार।[2]: Lemma 4.4 
  • X पर किसी भी चरम समारोह f के लिए, [2]: Proposition 4.6.1 [Note 5]
  • T(X) में किसी भी f,g के लिए अंतर से संबंधित , यानी, बंधा हुआ है। (उपरोक्त गोली का प्रयोग करें।)
  • कुराटोव्स्की मानचित्र[5]: 125  एक आइसोमेट्री है। (जब X=∅, परिणाम स्पष्ट होता है। जब X≠∅, विपरीत त्रिकोण असमानता का अर्थ परिणाम होता है।)
  • मान लीजिए कि T(X) में f है। X में किसी a के लिए, यदि f(a)=0, तो f=e(a).[3]: Lemma 5.1  (X में प्रत्येक X के लिए हमारे पास है f की न्यूनतमता (उपरोक्त खंड में दूसरा समकक्ष लक्षण वर्णन) और तथ्य यह है कि इसके उपरांत की पहली आवश्यकता को पूरा करता है )
  • (X,d) अतिशयोक्तिपूर्ण मीट्रिक स्पेस है यदि और केवल यदि (T(X),δ) अतिशयोक्तिपूर्ण है।[3]: Theorem 5.3 

हाइपरकोन्वेक्सिT गुण

  • (T(X),δ) और
    दोनों इंजेक्शन मेट्रिक स्पेस हैं।[2]: Proposition 4.7.1 
  • किसी भी y के लिए ऐसा है
    अतिउत्तल नहीं है।[2]: Proposition 4.7.2  ((T (X), δ) (X, d) का एक अतिउत्तल पतवार है।)
  • होने देना के सापेक्ष एक अतिउत्तल मीट्रिक स्पेस हो और . अगर सभी के लिए मैं सापेक्ष तब अतिउत्तल नहीं है और (T(X),δ) आइसोमेट्री#आइसोमेट्री परिभाषा हैं।[2]: Proposition 4.7.1  ((X, d) का प्रत्येक हाइपरकॉन्वेक्स हल (T (X), δ) के सापेक्ष आइसोमेट्रिक है।)

उदाहरण

  • कहें |X|=3, विशिष्ट a, b, c चुनें जैसे कि X={a,b,c}, और मान लीजिए कि i=d(a,b), j=d(a,c), k=d (b,c) हैं। तब