Lexikon der Mathematik: Hölder-Bedingung
für eine Funktion f mit Definitionsbereich \({\mathfrak{D}}\) und einen festen Punkt a aus \({\mathfrak{D}}\) Abschätzung der Art
Hierbei ist zunächst an reellwertige Funktionen einer reellen Variablen gedacht, dann aber auch – wenn man den Betrag jeweils durch eine Norm ersetzt – an Abbildungen zwischen normierten Vektorräumen. Entsprechend kann das natürlich zumindest noch für Abbildungen zwischen metrischen Räumen definiert werden: Sind \(({\mathfrak{D}}\text{,}\space \delta )\) und \(({\mathfrak{S}}\text{,}\space \sigma )\) metrische Räume, so lautet die o. a. Bedingung für \(f:{\mathfrak{D}}\to {\mathfrak{S}}\) entsprechend
Erfüllt f in \(a\in {\mathfrak{D}}\) eine Hölder-Bedingung, so ist f in a stetig, man sagt dann Hölder-stetig in a. Für α = 1 heißt die Hölder-Bedingung in a auch Lipschitz- Bedingung in a und f Lipschitz-stetig in a.
Von einer Hölder-Bedingung (für f) spricht man, wenn 0 < α ≤ 1 und H ∈ [0, ∞) so existieren, daß
α heißt Hölder-Exponent in a bzw. Hölder- Exponent oder manchmal auch nur Exponent, H(a) Hölder-Koeffizient in a, H Hölder-Koeffizient, im Falle α = 1 auch Lipschitz-Konstante.
Für α ∈ (0, 1] und beliebiges \(f:{\mathfrak{D}}\to {\mathfrak{S}}\) betrachtet man – mit Werten in [0, ∞] –
Offenbar gilt |f|α < ∞ genau dann, wenn f eine Hölder-Bedingung der Ordnung α erfüllt, und |f|α ist dann der optimale Hölder-Koeffizient, also
Im Spezialfall normierter Vektorräume erhält man auf diese Weise eine Halbnorm | |α auf dem Vektorraum der Hölder-stetigen Funktionen der Ordnung α.
Die Betrachtung von Exponenten α ∈ (1, ∞) ist nicht sonderlich sinnvoll, da eine Funktion f, die eine Abschätzung der Form
Die Lipschitz-Bedingung wurde 1864 von Rudolf Lipschitz im Spezialfall reellwertiger Funktionen einer reellen Variablen eingeführt. Sie spielt eine entscheidende Rolle etwa beim Existenz- und Eindeutigkeitssatz für gewöhnliche Differentialgleichungen.
Otto Hölder führte die nach ihm benannte allgemeinere Bedingung für Funktionen mehrerer reeller Variabler bei der Untersuchung von Differenzierbarkeitsaussagen von Potentialfunktionen ein.
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