Trong trường hợp 1-chiều, Định lý Lagrange cho ta khẳng định rằng:
Nếu hàm khả vi
có đạo hàm

thì
là hàm hằng.
Tổng quát hơn, ta xét
là hàm suy rộng trên
và đạo hàm suy rộng của nó là hàm suy rộng
thì
là hàm suy rộng hằng.
Một cách tương tự cho hàm và hàm suy rộng xác định trên miền (mở+liên thông) trong không gian
Các bạn thử cụ thể việc tương tự này xem sao?
Quay trở lại trường hợp 1-chiều, hàm lồi trên toàn đường thẳng và bị chặn trên là hàm hằng.
Nhắc lại khái niệm hàm lồi:
được gọi là hàm lồi nếu
với mọi cặp điểm
ta đều có

Nếu hàm khả vi đến cấp 2 ta có thể phát biểu như sau:
Cho
khả vi đến cấp 2 và đạo hàm cấp 2 của nó

Khi đó nếu
bị chặn trên, nghĩa là có số
để

thì
là hàm hằng.
Tuy nhiên có nhiều hàm lồi không có đạo hàm đến cấp 2, chẳng hạn
hay các hàm có đồ thị tuyến tính từng khúc. Tuy nhiên L. Schwartz chứng minh được rằng
là hàm lồi khi và chỉ khi nó có đạo hàm suy rộng cấp hai
là độ đo Radon, nghĩa là hàm suy rộng dương

hay

Ta có thể thấy điều này qua ví dụ
có
, hay
có đồ thị tuyến tính từng khúc có

với
là hoành độ điểm gãy,
là độ lệch giữa hệ số góc của đoạn phải và đoạn trái được nối với nhau tại điểm
.
Một cách tương tự các bạn thử phát biểu cho hàm lõm. Hàm vừa lồi vừa lõm là hàm afin, nghĩa là

Khi đó nếu
bị chặn hoặc trên, hoặc dưới thì nó là hàm hằng.
Chú ý rằng, theo Bổ đề Weyl, đạo hàm cấp hai
ở trên có thể hiểu theo nghĩa suy rộng, nghĩa là ta chỉ cần giả sử
có

Khi đó nếu
thì nó là hàm hằng.
Phần tiếp theo của bài viết quan tâm đến: với các điều kiện gì đặt lên các đạo hàm riêng cấp 1, cấp 2 của hàm xác định trên toàn
thì hàm là hàm hằng? Trả lời câu hỏi này ta thu được các Định lý kiểu Liouville.
Ta bắt đầu với các điều kiện đặt lên đạo hàm riêng cấp 1 và
Chú ý ta có thể coi
theo cách
Ta quan tâm đến các hàm
. Ta có các đạo hàm riêng
,
,
với 
Đến đây ta gặp khái niệm tựa chính quy (quasiregular) sau:
Hàm
được gọi là tựa chính quy nếu

với hằng số 
Khi đó ta có kết quả sau:
Nếu hàm tựa chính quy
thỏa mãn:

thì
là hàm hằng.
Đặc biệt, khi hàm tựa chính quy bị chặn thì nó là hàm hằng.
Để chuyển sang trường hợp
ta cần quan sát điều kiện tựa chính quy. Để ý:
-) Jacobien
,
-) chuẩn của đạo ánh

-) và

nên
là tựa chính quy khi và chỉ khi

hay

hoặc

với hằng số
.
Giờ ta có thể định nghĩa hàm tựa chính quy trong
như sau:
Hàm
thỏa mãn

với hằng số 
được gọi là hàm tựa chính quy.
Nhắc lại
-) ma trận đạo ánh Jacobi 
-) chuẩn của ma trận đạo ánh Jacobi

-) định thức Jacobien của ma trận đạo ánh Jacobi

Khi đó ta cũng có

với hằng số 
Đặt
lần lượt là số nhỏ nhất trong các
thỏa mãn (1), (2).
Trong trường hợp
ta có 
Ta có kết quả sau cho hàm tựa chính quy trong
như sau:
Cho
là hàm tựa chính quy thỏa mãn

với
Khi đó
là hàm hằng.
Đặc biệt, nếu hàm tựa chính quy bị chặn thì nó là hàm hằng.
Trong trường hợp
, hàm tựa chính quy với hằng số
hay
, theo Bổ đề Weyl, là hàm chỉnh hình. Khi đó từng thành phần của nó đều là hàm điều hòa. Ta gặp lại Định lý Liouville cho hàm chỉnh hình trên
cũng như hàm điều hòa trên mặt phẳng.
Chú ý rằng hàm điều hòa là nghiệm của phương trình Laplace, trường hợp đặc biệt của phương trình elliptic. Phần tiếp ta quan tâm đến nghiệm
của phương trình elliptic, theo nghĩa suy rộng,

trong đó
là các hàm đo được thỏa mãn


trong đó
là các hằng số dương.
Khi đó nếu
thì nó là hàm hằng.
Ta quan sát lại bài viết:
– bắt đầu xét hàm
,
– mở rộng
,
– rồi
và
,
– quay trở lại 
Tiếp đến ta quan tâm đến nghiệm theo nghĩa suy rộng
của hệ phương trình elliptic

với 
và hệ số
thỏa mãn

Khi đó, nếu
có độ tăng không quá đa thức, nghĩa là

thì
là đa thức bậc
nghĩa là từng thành phần của nó là đa thức bậc 
Đặc biệt nếu
thì nó là hằng số.
Nhắc lại:
được gọi là nghiệm của hệ (3) nếu

Vừa rồi ta xét các hàm xác định trên toàn không gian
Trở lại đầu bài các hàm chỉ cần xác định trên miền (mở+liên thông). Cũng cần chú ý việc xác định trên toàn không gian là rất cần qua ví dụ:
– hàm
là nghiệm bị chặn, khác hằng, của phương trình Laplace ngoài hình tròn đơn vị.
Phần cuối của bài viết ta quay trở lại xét hàm
là miền trong
H. Brezis là người đầu tiên đưa ra các điều kiện thú vị dạng tích phân như sau:
Hàm đo được
thỏa mãn

thì
là hàm hằng.
Tổng quát hơn một chút, với
nếu hàm đo được
thỏa mãn

thì
là hàm hằng.
Tổng quát hơn nữa như sau:
Cho họ hàm
gồm các hàm đo được
thỏa mãn


và hàm lồi
thỏa mãn

Khi đó nếu hàm đo được
thỏa mãn

thì
là hàm hằng.
Nếu lấy
và

ta sẽ có kết quả ngay trên.
R. Ignat lại quan tâm đến vấn đề sau:
Xét tập
.
Tìm điều kiện cần và đủ cho một hàm
để
với bất kỳ hàm đo được
thỏa mãn

thì
là hàm hằng.
Ignat đưa ra các điều kiện như sau:
– Điều kiện cần: 
– Điều kiện đủ: