بيت » Brouwer Fixed-Point Theorem

Brouwer Fixed-Point Theorem

1911
  • L. E. J. Brouwer

This theorem states that for any continuous function [latex]f[/latex] mapping a compact convex set to itself, there is a point [latex]x_0[/latex] such that [latex]f(x_0) = x_0[/latex]. This point is called a fixed point. Informally, if you take a map of a country, crumple it up, and place it inside the country’s borders, there will always be at least one point on the map directly above its corresponding real-world location.

The Brouwer fixed-point theorem is a cornerstone of fixed-point theory and has profound implications in many areas of mathematics. The theorem applies to any continuous function [latex]f: D^n \to D^n[/latex], where [latex]D^n[/latex] is the closed n-dimensional unit ball. The proof is non-constructive; it guarantees the existence of a fixed point but does not provide a الطريقة to find it. The proof for [latex]n=1[/latex] is a simple consequence of the Intermediate Value Theorem. For higher dimensions, the proof is more complex and typically relies on tools from algebraic topology, such as homology or the concept of the degree of a map. One common proof strategy uses a retraction argument. It assumes, for the sake of contradiction, that a continuous function [latex]f: D^n \to D^n[/latex] has no fixed point. One can then construct a continuous function (a retraction) [latex]r: D^n \to S^{n-1}[/latex] from the disk to its boundary sphere, which can be shown to be impossible. The theorem’s power lies in its generality; it requires only continuity of the function and compactness and convexity of the domain, making it applicable to a wide range of problems where one needs to prove the existence of a solution or equilibrium state.

UNESCO Nomenclature: 1209
– Topology

النوع

Abstract System

Disruption

Substantial

الاستخدام

Widespread Use

Precursors

  • Intermediate Value Theorem by Bolzano and Cauchy
  • Work on existence theorems by Poincaré and Bohl
  • Development of algebraic topology by Henri Poincaré
  • Jacques Hadamard’s work on related problems

التطبيقات

  • game theory (proving the existence of Nash equilibria)
  • economics (general equilibrium theory)
  • computer graphics (calculating object transformations)
  • numerical analysis (finding roots of equations)
  • control theory

براءات الاختراع:

NA

Potential Innovations Ideas

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: fixed-point theorem, Brouwer, continuous function, compact set, convex set, Nash equilibrium, game theory, algebraic topology

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مدير مشروع أو بحث وتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم حسب التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

Historical Context

(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)

Related Invention, Innovation & Technical Principles

Scroll to Top

قد يعجبك أيضاً