A Note on Clarke’s Generalized Jacobian for the Inverse of Bi-Lipschitz Maps
本文证明了在Clarke逆函数定理条件下，双Lipschitz映射的逆映射的广义Jacobian等于可微点处Jacobian逆矩阵极限的凸包。
Abstract Clarke’s inverse function theorem for Lipschitz mappings states that a bi-Lipschitz mapping f is locally invertible about a point $$x_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:math> if the generalized Jacobian $$\partial f(x_0)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>∂</mml:mi> <mml:mi>f</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> does not contain singular matrices. It is shown that under these assumptions the generalized Jacobian of the inverse mapping at $$f(x_0)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>f</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> is the convex hull of the set of matrices that can be obtained as limits of sequences $$J_f(x_k)^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>f</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>k</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> with f differentiable in $$x_k$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>k</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> and $$x_k$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>k</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> converging to $$x_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:math> . This identity holds as well if f is assumed to be locally bi-Lipschitz at $$x_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:math> .