🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

On global extrema of power Takagi functions

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

By construction, power Takagi functions Sp are similar to Takagi's continuous nowhere differentiable function described in 1903. These real-valued functions Sp have one real parameter p>0. They are defined on the real axis RR"> by the series Sp(x)=∑n=0 (S0(2nx)/2n)p, where S0(x) is the distance from real number x to the nearest integer number. We show that for every p>0, the functions Sp are everywhere continuous, but nowhere differentiable on R. Next, we derive functional equations for Takagi power functions. With these, it is possible, in particular, to calculate the values Sp(x) at rational points x. In addition, for all values of the parameter p from the interval (0; 1), we find the global extrema of the functions Sp, as well as the points where they are reached. It turns out that the global maximum of Sp equals to 2p/(3p(2p-1)) and is reached only at points q+1/3 and q+2/3, where q is an arbitrary integer. The global minimum of the functions Sp equals to 0 and is reached only at integer points. Using the results on global extremes, we obtain two-sided estimates for the functions Sp and find the points at which these estimates are reached.

Авторлар туралы

Oleg Galkin

National Research University «Higher School of Economics»

Email: olegegalkin@ya.ru
ORCID iD: 0000-0003-2085-572X

Ph.D. (Phys.-Math.), Associate Professor, Department of Fundamental Mathematics

Ресей, 25/12 B. Pecherskaya St., Nizhny Novgorod 603155, Russia

Svetlana Galkina

National Research University «Higher School of Economics»

Email: svetlana.u.galkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2476-2275

Ph.D. (Phys.-Math.), Associate Professor, Department of Fundamental Mathematics

Ресей, 25/12 B. Pecherskaya St., Nizhny Novgorod 603155, Russia

Anton Tronov

National Research University «Higher School of Economics»

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: tronovaa@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-6454-1226

master’s student of the Faculty of Informatics, Mathematics and Computer Science

Ресей, 25/12 B. Pecherskaya St., Nizhny Novgorod 603155, Russia

Әдебиет тізімі

  1. T. Takagi, "A simple example of a continuous function without derivative", Tokyo Sugaku-Butsurigakkwai Hokoku, 1 (1901), 176–177. DOI: https://doi.org/10.11429/subutsuhokoku1901.1.F176
  2. F. A. Medvedev, Essays on the history of the theory of functions of a real variable, Nauka Publ., Moscow, 1975 (In Russ.), 248 p.
  3. J. Thim, "Continuous nowhere differentiable functions: Master thesis", 2003, 98 p.
  4. F. S. Cater, "Constructing nowhere differentiable functions from convex functions", Real Anal. Exchange., 28:2 (2002/2003), 617–623.
  5. Y. Fujita, N. Hamamuki, A. Siconolfi, N. Yamaguchi, "A class of nowhere differentiable functions satisfying some concavity-type estimate", Acta Mathematica Hungarica, 160 (2020), 343–359. DOI: https://doi.org/10.1007/s10474-019-01007-3
  6. P. C. Allaart, K. Kawamura, "The Takagi function: a survey", Real Anal. Exchange., 37:1 (2011/12), 1–54. DOI: https://doi.org/10.14321/realanalexch.37.1.0001
  7. J.-P. Kahane, "Sur l’exemple, donné par M. de Rham, d’une fonction continue sans dérivée", Enseignement Math., 5 (1959), 53–57. DOI: https://doi.org/10.5169/seals-35474
  8. M. Hata, M. Yamaguti, "Takagi function and its generalization", Japan J. Appl. Math., 1 (1984), 183–199. DOI: https://doi.org/10.1007/BF03167867
  9. X. Han, A. Schied, "Step roots of Littlewood polynomials and the extrema of functions in the Takagi class", Math. Proc. of the Cambridge Phil. Soc., 173 (2022), 591–618. DOI: https://doi.org/10.1017/S0305004122000020
  10. O. E. Galkin, S. Yu. Galkina, "Functions consistent with real numbers, and global extrema of functions in exponential Takagi class", 2020, 60 p. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2003.08540
  11. S. Yu. Galkina, "On the Fourier-Haar coefficients of functions of bounded variation", Math. Notes, 51:1 (1992), 27–36. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01229431
  12. J. Tabor, J. Tabor, "Takagi functions and approximate midconvexity", J. Math. Anal. Appl., 356:2 (2009), 729–737. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2009.03.053
  13. O. E. Galkin, S. Yu. Galkina, "On properties of functions in exponential Takagi class", Ufa Mathematical Journal, 7:3 (2015), 28–37. DOI: https://doi.org/10.13108/2015-7-3-28
  14. S. Tasaki, I. Antoniou, Z. Suchanecki, "Deterministic diffusion, de Rham equation and fractal eigenvectors", Physics Letter A., 179:2 (1993), 97–102. DOI: https://doi.org/10.1016/0375-9601(93)90656-K
  15. A. Házy, Zs. Páles, "On approximately t-convex functions", Publ. Math. Debrecen., 66:3 (2005), 489–501. DOI: https://doi.org/10.1017/S0305004122000020
  16. O. E. Galkin, S. Yu. Galkina, "Global extrema of the Gray Takagi function of Kobayashi and binary digital sums", Vestn. Udmurtsk. Univ. Mat. Mekh. Komp. Nauki, 27:1 (2017), 17–25 (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.20537/vm170102
  17. O. E. Galkin, S. Yu. Galkina, "Global extrema of the Delange function, bounds for digital sums and concave functions", Sbornik: Mathematics, 211:3 (2020), 336–372. DOI: https://doi.org/10.4213/sm9143
  18. O. E. Galkin, S. Yu. Galkina, "Application of extreme sub- and epiarguments, convex and concave envelopes to search for global extrema", Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Matematika. Mekhanika. Komp’yuternye Nauki, 29:4 (2019), 483–500 (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.20537/vm190402
  19. J. Rodríguez-Cuadrado, J. San Martín, "Sierpinski-Takagi combination for a uniform and optimal point-surface load transmission", Appl. Math. Modelling., 105 (2022), 307–320. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apm.2021.12.040
  20. Y. Fujita, A. Siconolfi, N. Yamaguchi, "Hamilton–Jacobi flows with nowhere differentiable initial data", Mathematische Annalen., 385 (2023), 1061–1084. DOI: https://doi.org/10.1007/s00208-021-02353-w

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Galkin O.E., Galkina S.Y., Tronov A.A.,

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қолжетімді Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».