О логарифмической гёльдеровости и локальных экстремумах степенных функций Такаги
- Авторы: Галкин О.Е.1, Галкина С.Ю.2, Муляр О.А.3
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (Нижегородский филиал)
- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
- Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- Выпуск: Том 25, № 4 (2023)
- Страницы: 223-241
- Раздел: Математика
- Статья получена: 21.12.2025
- Статья одобрена: 21.12.2025
- Статья опубликована: 24.12.2025
- URL: https://journals.rcsi.science/2079-6900/article/view/360375
- DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.25.202304.223-241
- ID: 360375
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Работа посвящена изучению одного класса вещественных функций, которые мы называем степенными функциями Такаги. Такие функции имеют один положительный вещественный параметр, являются непрерывными, но нигде не дифференцируемыми, и задаются на числовой прямой с помощью функционального ряда. Эти ряды аналогичны ряду, задающему непрерывную, нигде не дифференцируемую функцию Такаги, описанную в 1903 г. При каждом значении параметра выведено функциональное уравнение для функций, связанных со степенными функциями Такаги. Затем с помощью этого уравнения получена точная двусторонняя оценка для изучаемых функций. Доказано, что при значениях параметра, не превосходящих 1, степенные функции Такаги удовлетворяет логарифмическому условию Гёльдера, и найдено наименьшее значение константы в этом условии. В результате получено обычное условие Гёльдера, которое вытекает из логарифмического условия Гёльдера. Более того, при значениях параметра, лежащих в пределах от 0 до 1, исследовано поведение степенных функций Такаги в окрестности точек их глобального максимума. Доказано, что в двоично-рациональных точках, и только в них, изучаемые функции достигают строгого локального минимума на числовой оси. В завершение описано множество точек, в которых функции достигают строгого локального максимума. Преимущество нашего исследования состоит в развитии ряда методов, применимых к непрерывным, нигде не дифференцируемым функциям. Это может позволить значительно расширить множество изучаемых функций.
Об авторах
Олег Евгеньевич Галкин
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (Нижегородский филиал)
Email: olegegalkin@ya.ru
ORCID iD: 0000-0003-2085-572X
кандидат физико-математических наук, доцент
603155, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Большая Печерская, д. 25/12Светлана Юрьевна Галкина
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Email: svetlana.u.galkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2476-2275
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры фундаментальной математики
Россия, 603155, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Большая Печерская, д. 25/12Ольга Александровна Муляр
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.mulyar@itmm.unn.ru
ORCID iD: 0009-0008-2263-4203
кандидат физико-математических наук, преподаватель кафедры алгебры, геометрии и дискретной математики
Россия, 603022, Россия, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23Список литературы
- Allaart P. C., Kawamura K. The Takagi function: a survey // Real Anal. Exchange. 2011/12. Vol. 37, No. 1. pp. 1–54. DOI: https://doi.org/10.14321/realanalexch.37.1.0001
- Lagarias J.C. The Takagi function and its properties // RIMS Kokyuroku bessatsu B34: Functions and Number Theory and Their Probabilistic Aspects. Kyoto. 2012. Vol. 34. pp. 153–189.
- Галкин О. Е., Галкина С.Ю., Тронов A. A. О глобальных экстремумах степенных функций Такаги // Журнал Средневолжского математического общества. 2023. Т. 25, № 2. С. 22–36. DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.25.202302.22-36
- Медведев Ф. A. Очерки истории теории функций действительного переменного. М.: Наука, 1975. 248 с.
- Окороков В. А., Сандракова Е. В. Фракталы в фундаментальной физике. Фрактальные свойства множественного образования частиц и топология выборки. М.: МИФИ, 2009. 460 с.
- Thim J. Continuous nowhere differentiable functions : Master’s thesis. Lulea, Sweden: Lulea University of Technology, 2003. 98 p.
- Heurteaux Y. Weierstrass functions in Zygmund’s class // Proc. Amer. Math. Soc. 2005. Vol. 133. pp. 2711–2720.
- Fujita Y., Hamamuki N., Siconolfi A., Yamaguchi N. A class of nowhere differentiable functions satisfying some concavity-type estimate // Acta Mathematica Hungarica. 2020. Vol. 160. pp. 343–359. DOI: https://doi.org/10.1007/s10474-019-01007-3
- Posey E. E., Vaughan J. E. Extrema and nowhere differentiable functions // Rocky Mountain Journal of Mathematics. 1986. Vol. 16. pp. 661–668. DOI: https://doi.org/10.1216/RMJ-1986-16-4-661
- Kahane J.-P. Sur l’exemple, donne par M. de Rham, d’une fonction continue sans derivee // Enseignement Math. 1959. Vol. 5. pp. 53–57. DOI: https://doi.org/10.5169/seals-35474
- Banach S. Uber die Baire’sche kategorie gewisser funktionenmengen // Studia Math. 1931. Vol. 3, No 3. Pp. 174–179. DOI: https://doi.org/10.4064/sm-3-1-174-179
- Allaart P. C., Kawamura K. Extreme values of some continuous nowhere differentiable functions // Math. Proc. of the Cambridge Phil. Soc. 2006. Vol. 140, No 2. pp. 269–295. DOI: https://doi.org/10.1017/S0305004105008984
- Галкин О. Е., Галкина С. Ю. Применение крайних под- и надаргументов, выпуклых и вогнутых оболочек для поиска глобальных экстремумов // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2019. Т. 29, № 4. С. 483–500. DOI: https://doi.org/10.20537/vm190402
- Галкин О. Е., Галкина С. Ю. Глобальные экстремумы функции Деланжа, оценки цифровых сумм и вогнутые функции // Матем. сб. 2020. Т. 211, № 3. С. 32–70. DOI: https://doi.org/10.4213/sm9143
- Denjoy A., Felix L., Montel P. Henri Lebesgue, le savant, le professeur, l’homme // Enseignement Math. 1957. Vol. 3. pp. 1–18.
- Makogin V., Mishura Yu. Fractional integrals, derivatives and integral equations with weighted Takagi–Landsberg functions // Nonlinear Analysis: Modelling and Control. 2020. Vol. 25, no. 6. pp. 1079–1106. DOI:
- https://doi.org/10.15388/namc.2020.25.20566
- Yu H.Weak tangent and level sets of Takagi functions // Monatshefte f¨ur Mathematik. 2020. Vol. 192. pp. 249–264. DOI: https://doi.org/10.1007/s00605-020-01377-9
- Han X., Schied A., Zhang Z. A limit theorem for Bernoulli convolutions and the Ф-variation of functions in the Takagi class // J. Theor. Probab. 2022. Vol. 35. pp. 2853–2878. DOI: https://doi.org/10.1007/s10959-022-01157-1
- Kruppel M. Takagi’s continuous nowhere differentiable function and binary digital sums // Rostock. Math. Kolloq. 2008. Vol. 63. pp. 37–54.
- Shidfar A., Sabetfakhri K. On the continuity of van der Waerden’s function in the Holder sense // Amer. Math. Monthly. 1986. Vol. 93, No 5. pp. 375–376.
- Kruppel M. On the extrema and the improper derivatives of Takagi’s continuous nowhere differentiable function // Rostock. Math. Kolloq. 2007. Vol. 62. pp. 41–59.
- Hazy A., Pales Zs. On approximately t-convex functions // Publ. Math. Debrecen. 2005. Vol. 66, No 3–4. pp. 489–501.
Дополнительные файлы



