连续模

刻画函数的连续性的一种尺度。假设ƒ(x)是定义在闭区间[αb]上的连续函数,称

ƒ连续模ω(ƒδ)是在 [0,l]上有定义的函数(l=b-α),并且有如下性质:

(1)当 δ→0时,ω(ƒδ)→0;

(2)ω(ƒδ)是非负增函数;

(3)ω(ƒδ)是半可加的,也即对于

(4)ω(ƒδ)是δ的连续函数;

(5)对于自然数n, 当0≤l时,有ω(ƒ)≤ƒδ),对于非整数λ>0,当0≤λδl时,有ω(ƒλδ)≤(λ+1)ω(ƒδ)。将ω(ƒδ)看作连续函数空间上的泛函,则它具有半范数的性质,也即满足。连续模不可能太小, 对于δ→0,若,则ƒ是个常数,从而ω(ƒδ)恒等于零。

连续模的性质①②和③是本质的,倘若定义在[0,l]上的函数ω(δ)满足这三个性质,则它必然是[αb]上的某个连续函数的连续模。故常称具有性质①②和③的函数为连续模函数

如果对于任意的xy∈[αb]和α≥0,β≥0,α+β=1,函数g(x)满足不等式α(g(x)+βg(y)≤g(αx+βy),则称g在[αb]上是凹(上凸)的。如果在[0,l]上满足ω(0)=0的连续的增函数 ω(x)是凹(上凸)的,则它必然是连续模函数。当然,连续模未必是凹的,但是,对于每个连续模函数 ω(x)(0≤xl),都存在凹的连续模函数ω1(x)使得

ω(x)≤ω1(x)≤2ω(x) (0≤xl)。

作为连续模的直接推广是光滑模。设r是自然数,对于[αb]上的连续函数ƒ(x),称

ƒr阶光滑模,其主要性质是,对于λ>0,有

ƒr阶连续导数,则

式中сr与с是与ƒδ无关的正数。