Diferencia entre revisiones de «Contracción (espacio métrico)»

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{{fusionar|ContracciónAplicación (espacio métrico)contractiva}}
En [[análisis matemáticomatemática]], una '''función o aplicación contractivacontracción''' o '''contracciónaplicación contractiva''', entrede dosun [[espacio métrico|espacios métricos]] ''(X,d<sub>x</sub>)'' y ''(Y,d<sub>y</sub>)'' es una [[función]]aplicación o [[aplicaciónmatemática]] ''f'' de un [[espacio métrico]] (''XM, d'') en ''Y'', paramismo (<math>\scriptstyle f:M\to M</math>) con la cualpropiedad de que existe un [[número real]] positivo ''<math>k'' inferior< a uno1</math> tal que, para cualesquiera elementostodo ''x<sub>1</sub>'' ye ''x<sub>2</sub>y'' deen X,''M'':
{{ecuación|
:d<sub>y</sub>(f(x<sub>1</sub>),f(x<sub>2</sub>)) <math>\leq</math> k.d<sub>x</sub>(x<sub>1</sub>,x<sub>2</sub>).
<math>d(f(x),f(y))\leq k\,d(x,y)</math>
||left}}
El mínimo valor de ''k'' que satisface la relación anterior se llama '''constante de Lipschitz''' de ''f''. Una aplicación contractiva se llaman a veces '''aplicaciones (de tipo) lipschitz'''. Si la condición anterior se satisface para <math>k \leq 1</math>, entonces la aplicación se denomina, ''no-expansiva''. En términos no-técnicos, una aplicación contractiva aplica cualesquiera dos puntos ''x'' e ''y'' de ''M'' a puntos situados más juntos de lo que originalmente estaban los puntos ''x'' e ''y''.
 
== Contracciones y puntos fijos ==
Es decir, las funciones contractivas son las [[Lipschitz continua|funciones lipschitzianas]] cuya constante de Lipschitz es menor que 1.
Una contracción posee al menos un [[Punto fijo (matemáticas)|punto fijo]]. Más aún, el teorema de Banach del punto fijo afirma que toda contracción sobre un espacio métrico completo tiene un único punto fijo, y por tanto para cada ''x'' de ''M'' la secuencia iterativa ''x'', ''f'' (''x''), ''f'' (''f'' (''x'')), ''f'' (''f'' (''f'' (''x''))), ... converge al punto fijo. Esta noción es muy útil en el contexto de los sistemas de funciones iteradas, donde se usan frecuentemente las contracciones. El teorema del punto fijo de Banach también se aplica para probar la existencia de soluciones de sistemas de ecuaciones diferenciales, y se usa para la prueba del [[teorema de la función inversa]].<ref name="shifrin">Theodore Shifrin, ''Multivariable Mathematics'', Wiley, 2005, ISBN 0-471-52638-X, pp. 244–260.</ref> Toda contracción es Lipschitz-continua y por tanto uniformemente continua.
 
== Generalizaciones ==
Más generalmente, el concepto de contracción puede ampliarse a aplicaciones entre diferentes espacios métricos. Por ejemplo, si ''(M,d)'' y ''(N,d')'' son dos espacios métricos, <math>f:M\rightarrow N</math> será una contracción si existe una constante ''k'' tal que <math>d'(f(x),f(y))\leq k\,d(x,y)</math> para todo ''x'' e ''y'' de ''M''. Aunque en este caso no tiene sentido hablar de puntos fijos.
 
== Véase también ==
* [[Función corta]]
* [[Teorema del punto fijo de Banach]]
* [[Contracción (teoría de operadores)]]
 
== Referencia ==
=== Notas ===
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=== Bibliografía ===
* Vasile I. Istratescu, ''Fixed Point Theory, An Introduction'', D.Reidel, Holland (1981). ISBN 90-277-1224-7 provides an undergraduate level introduction.
* Andrzej Granas and James Dugundji, ''Fixed Point Theory'' (2003) Springer-Verlag, New York, ISBN 0-387-00173-5
* William A. Kirk and Brailey Sims, ''Handbook of Metric Fixed Point Theory'' (2001), Kluwer Academic, London ISBN 0-7923-7073-2
[[ca:AplicacióAplicación contractiva]]
 
[[Categoría:Geometría métrica]]
[[Categoría:Tipos de funciones|ContractivaContraccion]]
 
[[ca:Aplicació contractiva]]
[[cs:Kontrakce (matematika)]]
[[de:Kontraktion (Mathematik)]]
[[en:Contraction mapping]]
[[fr:Application contractante]]
[[it:Contrazione (spazio metrico)]]
[[ja:収縮写像]]