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Comprendre les meilleurs points de proximité dans les espaces métriques

Cet article examine les meilleurs points de proximité et leur importance dans les espaces métriques.

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Table des matières

En maths, surtout dans des trucs comme l'analyse et la géométrie, on s'attaque à des concepts qui nous aident à comprendre les propriétés des espaces. Un domaine crucial, c'est les espaces métriques, qui sont des ensembles de points où on peut mesurer les distances entre eux. Cet article va parler de l'idée des Meilleurs Points de Proximité dans ces espaces.

C'est quoi les Meilleurs Points de Proximité ?

Un meilleur point de proximité pour une application, c'est un point qui est le plus proche dans un sens donné d'un autre point. Quand on parle d'application, on veut souvent dire qu'on prend un ensemble de points, qu'on applique des règles, et qu'on voit comment ces points se relient entre eux. Les meilleurs points de proximité deviennent importants quand on considère des situations où un point fixe (un point qui ne change pas sous l'application) pourrait ne pas exister.

Concepts de Base

Espaces Métriques

Les espaces métriques sont composés d'un ensemble avec une fonction de distance. Cette fonction nous permet de mesurer à quel point deux points sont éloignés.

Exemples d'Espaces Métriques

Des exemples courants d'espaces métriques incluent les nombres réels, où la distance c'est juste la différence absolue entre deux nombres. De même, dans l'espace euclidien, la distance est définie à l'aide du théorème de Pythagore.

Propriétés des Meilleurs Points de Proximité

Existence et Unicité

Un domaine d'intérêt majeur, c'est l'existence et l'unicité des meilleurs points de proximité. Ça veut dire qu'on veut déterminer si un meilleur point de proximité existe pour une application donnée et si ce point est unique.

Conditions d'Existence

Certaines propriétés des sous-ensembles d'un Espace métrique aident à garantir que les meilleurs points de proximité existent. Par exemple, si les sous-ensembles sont fermés et bornés, ça peut fournir les conditions nécessaires à l'existence de ces points.

Applications Cycliques

Définition des Applications Cycliques

Les applications cycliques sont un type d'application impliquant deux ensembles ou plus où le point du premier ensemble est mappé dans le second, et les points peuvent rebondir d'un ensemble à l'autre.

Importance dans les Meilleurs Points de Proximité

En s'occupant d'applications cycliques, l'existence des meilleurs points de proximité peut être plus complexe, car l'application ne mène pas forcément à un point fixe comme d'autres types d'applications.

Convexité dans les Espaces de Banach

C'est quoi un Espace de Banach ?

Un espace de Banach est un espace vectoriel complet équipé d'une norme, qui est une méthode pour mesurer la taille des vecteurs.

Convexité

Un ensemble est convexe si, pour deux points dans l'ensemble, le segment de ligne qui les relie reste aussi dans l'ensemble. La convexité est une propriété importante quand on analyse les meilleurs points de proximité.

Convexité Uniforme

Définition

La convexité uniforme, c'est une forme plus forte de convexité qui implique que l'espace se comporte bien sous certaines applications. Dans les espaces uniformément convexes, de petits mouvements dans une direction entraînent souvent des changements importants dans les distances entre les points.

Résultats Importants

Inclusion et Relations

En étudiant les propriétés des sous-ensembles dans les espaces métriques, on découvre que certaines propriétés impliquent d'autres. Par exemple, si une propriété est vraie, ça pourrait signifier qu'une propriété liée l'est aussi.

Généralisation

Des nouvelles idées visent souvent à généraliser des concepts existants pour inclure plus de types d'espaces ou d'applications. Généraliser les propriétés aide à appliquer les résultats à des situations plus larges.

Applications des Meilleurs Points de Proximité

Théorie des Points Fixes

La théorie des points fixes étudie les conditions sous lesquelles les applications ont des points fixes. Les meilleurs points de proximité interviennent souvent quand on ne peut pas garantir des points fixes.

Équilibre de Marché

Les meilleurs points de proximité ont aussi des applications en économie. Dans les marchés, ces points peuvent aider à trouver les points d'équilibre où l'offre rencontre la demande.

Exemples de Meilleurs Points de Proximité

Études de Cas

En examinant certaines applications et espaces, divers exemples peuvent illustrer l'existence des meilleurs points de proximité. Chaque cas aide à démontrer la théorie de manière concrète.

Convexité Non Stricte

Il existe des cas où des espaces ne sont pas strictement convexes mais contiennent quand même des sous-ensembles qui permettent des meilleurs points de proximité. Cette distinction est cruciale pour comprendre la structure des espaces métriques.

Conclusion

Les meilleurs points de proximité offrent un moyen utile d'analyser les relations entre les points dans les espaces métriques. À travers l'étude des applications cycliques, de la convexité, et des propriétés des espaces métriques, on obtient des aperçus sur la façon dont les points se comportent sous différentes conditions. Une exploration continue va offrir de nouvelles stratégies et applications en maths ainsi que dans des domaines comme l'économie.

Source originale

Titre: On the UC and UC* properties and the existence of best proximity points in metric spaces

Résumé: We investigate the connections between UC and UC* properties for ordered pairs of subsets (A,B) in metric spaces, which are involved in the study of existence and uniqueness of best proximity points. We show that the $UC^{*}$ property is included into the UC property. We introduce some new notions: bounded UC (BUC) property and uniformly convex set about a function. We prove that these new notions are generalizations of the $UC$ property and that both of them are sufficient for to ensure existence and uniqueness of best proximity points. We show that these two new notions are different from a uniform convexity and even from a strict convexity. If we consider the underlying space to be a Banach space we find a sufficient condition which ensures that from the UC property it follows the uniform convexity of the underlying Banach space. We illustrate the new notions with examples. We present an example of a cyclic contraction T in a space, which is not even strictly convex and the ordered pair (A,B) has not the UC property, but has the $BUC$ property and thus there is a unique best proximity point of T in A.

Auteurs: Vasil Zhelinski, Boyan Zlatanov

Dernière mise à jour: 2023-09-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.05850

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.05850

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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