关于Nomizu-Ozeki完备黎曼度量存在性论文中r函数Lipschitz性的证明问询
我最近在研读Nomizu和Ozeki的经典论文《The Existence of Complete Riemannian Metrics》(发表于1961年《Proceedings of the American Mathematical Society》第12卷第6期,页码889-891),试图理解其中构造完备黎曼度量的思路。
我大致理解核心思路是构造一个在流形“缺失点”附近趋于无穷的函数,从而通过共形变换得到完备度量。论文里定义了函数 $r:M \rightarrow \mathbb{R}$,它是满足开球 $\mathbb{B}(x,r) = {y\in M: d(x,y)<r}$ 相对紧的正实数的上确界,这里的距离函数 $d$ 由原流形 $M$ 上的黎曼度量诱导:
$$ d(x,y) = \inf {\int\sqrt{\langle\frac{dc}{dt},\frac{dc}{dt}\rangle}dt: c \text{ 是连接 } x \text{ 和 } y \text{ 的分段可微曲线} }. $$
我们可以假设 $r(x)$ 对所有 $x$ 都是有限的——否则流形本身已经是完备的,这一点我已经理解了。
之后通过单位分解选取一个可微函数 $w(x)$,满足对每个 $x\in M$ 都有 $w(x)>\frac{1}{r(x)}$,然后定义共形度量 $g'(x) = w(x)^2g(x)$。这部分推导我都能跟上,但卡在了证明函数 $r$ 关于原度量 $d$ 是Lipschitz连续的这一步,具体来说,我需要证明对所有 $x,y\in M$,都有:
$$ |r(x)-r(y)|\leq d(x,y) $$
有没有大佬能给我一些思路或者证明的提示?非常感谢!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Enio de Sousa Santos

