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什麼是不動點定理

不動點定理是數學中的一箇基本概念,它關於方程的一種一般理論。在數學中,方程ƒ(x)=x的解恰好就是在ƒ這個運動之下被留在原地不動的點,故稱不動點。於是,解方程的問題就化成了找不動點這個幾何問題。不動點理論研究不動點的有無、個數、性質與求法。

具體來說,設X是一箇完備的度量空間,映射ƒ:Χ→Χ 把每兩點的距離至少壓縮λ倍,即d(ƒ(x),ƒ(y))≤λd(x,y),這裏λ是一箇小於1的常數,那麼ƒ必有而且只有一箇不動點,而且從Χ的任何點x0出發作出序列x1=ƒ(x0),x2=ƒ(x1),...,xn=ƒ(xn-1)...,這序列一定收斂到那個不動點。

此外,不動點定理也被推廣到非擴展映射概率度量空間映射族集值映射等許多方面。例如,巴拿赫不動點定理通常被叫作壓縮映射原理,它用構造性的方法證明了度量空間中某些特殊映射(壓縮映射)不動點的存在性和唯一性。