Sufficient Conditions for Convexity and Affineness of a Continuous Map

УДК 517.965.252: 514.172

  • Irina V. Polikanova Altai State Pedagogical University, Barnaul, Russia Email: Anirix1@yandex.ru
Keywords: convexity criterion for a set, affine function, convex function, Jensen's functional equation

Abstract

The article establishes a criterion for the convexity of a closed set in a topological vector space: a closed set in a topological vector space is convex if and only if every segment with endpoints in this set contains at least one more point of this set. It generalizes a similar result established earlier for reflexive Banach spaces. It is used to prove a sufficient condition for the planarity of a k-dimensional manifold in an n-dimensional affine space An: if each chord of a k-dimensional surface, which is a closed set, contains some other point of the surface except its endpoints, then the surface is a k-dimensional plane or its convex subset with non-empty interior relative to this plane. These 2 statements together with the closed graph theorem are used to establish sufficient convexity and affine conditions for a continuous multivariable function. It also allows the Jensen functional equation of multivariable functions in the class of continuous functions to be solved in a new way. Proof methods are topological.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biography

Irina V. Polikanova, Altai State Pedagogical University, Barnaul, Russia

Candidate of Sciences in Physics and Mathematics, Associate Professor of the Department of Mathematics and Methods of Teaching Mathematics

References

Бураго Ю.Д., Залгаллер В.А. Достаточные признаки выпуклости // Вопросы глобальной геометрии. Зап. научн. сем. ЛОМИ. Л.: Наука, 1974. Т. 45. С. 3–53.

Лейхтвейс K. Выпуклые множества. М.: Наука, 1985. 336 с.

Стрекаловский А.С. Введение в выпуклый анализ. Иркутск: Иркутский университет, 2009. 81 с.

Александров П.С. Введение в теорию множеств и общую топологию. СПб.: Лань, 2010. 368 с.

Поликанова И.В. Критерии прямолинейности кривой // Классическая и современная геометрия : матер. Международной конф., посв. 100-летию со дня рожд. проф. Левона Сергеевича Атанасяна (15 июля 1921 — 5 июля 1998), Москва, 1-4 ноября 2021 г. Ч. 1. Итоги науки и техн. Сер. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., ВИНИТИ РАН. М., 2021. Т. 220. С. 86-98. DOI: 10.36535/0233-6723-2023-220-86-98

Бурбаки Н. Общая топология. Основные структуры. М.: Наука, 1968. 272 с.

Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления ; в 3 т. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. Т 1. 680 с. 8. Ацель Я. Некоторые общие методы в теории функциональных уравнений одной переменной. Новые применения функциональных уравнений // Успехи математических наук. 1956. Т. 11:3. № 69. С. 3-68.

Ацел Я., Домбр Ж. Функциональные уравнения с несколькими переменными. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 432 с.

Поликанова И.В. Функциональные уравнения от функций многих переменных // Труды семинара по геометрии и математическому моделированию. 2023. № 9. С. 30-45.

Published
2024-10-07
How to Cite
Polikanova I. V. Sufficient Conditions for Convexity and Affineness of a Continuous Map // Izvestiya of Altai State University, 2024, № 4(138). P. 80-85 DOI: 10.14258/izvasu(2024)4-11. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-11.