不可定向闭曲面上自同胚的自由度

设M为流形,如果存在自然数m,使得1)M上任一自同胚g的迭代g,g~2,…,g~m中至少有一个有不动点,2)存在M上的自同胚f,使得f,f~2,…,f~(m-1)均无不动点,则说M上自同胚的自由度为m.若这样的自然数不存在,则说M上自同胚的自由度是无限的。Nielsen曾考虑可定向闭曲面上保持定向的自同胚的自由度。本文得到不可定向闭曲面上自同胚的自由度。     

可定向闭曲面上逆转定向的2-周期自同胚

Kerékjártó曾证明,圆盘上的周期自同胚拓扑共轭于旋转或反射。文献[2]重述了Kerékjártó的这一结论。按照这一结论,圓盘上保持定向的周期自同胚必然拓扑共轭于某一个转动幅度为2kπ/m弧度的旋转(m及k为互质的正整数,m≥k)。而圆盘上逆转定向的周期自     

Smale马蹄的一个简单模型

在微分动力体系的研究中,“Smale马蹄”是一个著名的重要的例子。这个例子提供了一个这样的微分同胚:它有无穷多个周期点,并且其非游荡集是一个“康托集”。但在文献[1]中对这个例子的表述很复杂。这里,我们给出“马蹄”的一个较简单的模型。关于Ω稳定性的证明略去,因为它可从文献[1]中的一般结果推出。首先,给出R~2中的矩形域Q、Q_1、Q_2、P_1、P_2的定义如下:     

一致几乎周期点

本文对紧致离散半动力系统引进回复性的一个新层次,即一致几乎周期点,证明限制在其ω极限集上的子系统是自同胚,严格遍历且有零拓扑熵。进而给出其ω极限集的一种紧致拓扑群结构刻划。 本文恒设(X,f)是紧致离散半动力系统,即(X,d)为紧致的度量空间和f:X→X连续。 定义1 正整数集合{n_i}_i~∞=0叫作在Z~+(非负整数集合)上相对稠密的,如果存在正整数     

公理A自覆盖映射的ζ-函数

ζ-函数是微分动力系统的一个研究课题。Smale猜测公理A微分同胚有有理的ζ-函数,以后Manning使用Markov分解这一手段得出证明。张筑生证明了扩张自映射有有理的ζ-函数(文献[2],定理1)。本文通过公理A~*的使用,证明了:1.公理A自覆盖映射具有“Markov分解”,这是公理A微分同胚相应结果的推广;2.公理A自覆盖映射有有理的ζ-函数,这     

Smale马蹄与奇怪吸引子

“奇怪吸引子”是当前文献中尚无公认的数学定义的术语,它泛指既非汇又非极限周期轨道的吸引子,并有某些内部结构(如周期轨稠),且是粗糙的(扰动不变性)。具有奇怪吸引子的系统,常用描述性的语言,称为“浑沌的”系统。一些文献把Smale马蹄存在作为沌片的代替,文献[2,3]曾对Hénon映射给出Smale马蹄存在的参数范围的估计。例如文献[3]指出当参数a=0.3,b>2.25时将存在由横截环形成的马蹄。将上述理论证明马蹄存在的参数范围与Hénon给出的奇怪吸引子的数值例子相比较。我们发现,参数范围相差很大,因此文献[2,3]所证明的Smale马蹄的存在性,并不与奇怪吸引子的存在等价。二者之间存在尚未被揭示的关系,本文通过理论分析和数值例子提出如下推断:奇怪吸引子的几何构造是无限多的Smale马蹄以复杂形式共存。     

有关自同伦等价的几个结果

自同伦等价群是目前同伦论中较为活跃的研究内容.1989年Kahn在文献中列出了关于自同伦等价群有待研究和解决的17个问题,引起人们的极大兴趣.其中第12个问题(由Arkowitz提出)是关于对Co-H-空间上的自同伦等价群的研究问题.目前极少见到有关这方面的成果.利用文献[2]和[3]的系列结论,我们得到有关这个问题的若干结果.本文所有的空间都是带基点的空间,所有映射都是保基点的映射.记(?)(X)为空间X的自同伦等价群(?)_(co-H)(X)为X的既是X的自同伦等价又是X到X的Co-H-映射的同伦等价类所成的集合.显然(?)_(Co-H)(X)是(?)(X)的子群,一个带有CO-H-结构的CW-复形简称作Co-H-复形.我们用ρ(G)表示群G的秩,β_K(X)表示空X的k维Betti数.为方便起见,本文一般不区分空间上的映射f与它的同伦类[f].我们用 SX表示空间X的同纬映象空间SX,Sf表示映射f的同纬映象     

Anosov映射的ζ函数

描述周期点状况的ζ函数,是动力系统研究的重要课题。Manning曾证明了Smale猜测,即公理A微分同胚具有有理ζ函数。之后关于具有有理ζ函数的映射类,张筑生确定了扩张映射,冯庆富推广到公理A自覆盖映射,Hiraide确定了紧度量空间上具有伪轨跟踪性质的可扩同胚。本文使用伪轨跟踪     

自映射的抽象ω-极限集

R. Bowen对于紧致度量空间上的自同胚引入了抽象ω-极限集的概念,并得出了一些有意义的性质。作为推广,本文对紧致度量空间上的自映射定义了抽象ω-极限集,随后证明了两个等价条件,这些条件清楚地刻划出这种极限集的动力学意义。本文的主要定理指出,若公理A自覆盖映射f的不变集ΛQ(f)为抽象ω-极限集,则存在x∈[Q(f)]~f使Λ=ω(x)=α(x)。由此可以看出,作为一类稳定的双曲集Q(f),虽然不能     

n=3的Hilbert第十六问题:H(3)≥11

本文的主要结果是下面的 定理 设X,Y是满足第一可数性公理的、道路连通的Hausdorff空间,并且X还是正规空间。又设f:X→Y是到上的局部同胚。则下列诸条件都是等价的:     

关于Riemann曲面长度谱的一个猜想

设s_0是一个给定的紧致Riemann曲面,其亏格为g,g>1,对于任意一个亏格为g的紧致Riemann曲面s及任意一个保向同胚f:s_0→s,称偶(s,f)为一个标记Riemann曲面。两个标记Riemann曲面(s_1,f_1)与(s_2,f_2)被称为等价的,如果存在一个共形映射φ:s_1→s_2同伦于f_2(?)f_1~(-1)。将(s,f)的等价类记为[s,f],全体这种等价类组成了Teichm(?)ller空间T_g.     

关于有限个任意小同胚连接区域

任意小同胚及其有限复合是拓扑和动力体系中有兴趣的对象。本文研究紧致度量空间(连续统)中可以用有限多个任意小同胚相连结的区域。设X是具有度量ρ的紧致度量空间,G是X的同胚群H(X)之子群,o是G的对称开集(即o=o~(-1))且单位元1∈o.定义 G_o={k∈G:存在o的有限子集{k_1,…,k_n}使得k=k_nok_(n-1)o…ok_1}。易见,G_o是G的开、闭子群。     

紊动与全紊动

本文对紊动现象的li-Yorke观念作某些讨论并提出全紊动的概念。本文所涉及的命题的证明细节将在别处发表。 1.自从紊动或混沌现象被发现以来,已有很多作者对这一重要现象作了研究,但是至今尚未形成一个统一的数学定义。目前常微系统和可微分自同胚都是以存在横截同宿点或Smale     

实轴上C~1微分同胚的C~1共轭分类

本文将对一类R上的局部的和整体的C~1微分同胚给出其在C~1共轭下的完全分类. 对r=1,2,…,∞,ω,记D~r(0)={f:R→R是C~r的,f以0为唯一的不动点,又f′(x)>0,x∈R}.文献[1,2】系统地讨论了f∈D~r(0)的光滑嵌入流的存在性以及其它相关的问题,证明了以下分类问题仅有数值不变量:     

本质可扩同胚问题

设P是伪弧,嵌入S~2中,如图1,同胚h称为本质可扩的,如果存在嵌入φ,使得同胚φhφ~(-1):φ(P)→φ(P)可扩充到球面S~2。 是否伪弧P到自身的每个同胚h部是本质可扩的呢?     

Bi-2223相厚膜银夹套带材的力学行为

设0≤a≤b≤1,G°(I)表示区间I=[0,1]上所有连续自映射之集.对任f∈G°(I),如果存在常数α>1,使得对任x_1,x_2∈[a,b],都有|f(x_2)-f(x_1)|≥α|x_2-x_1|,则称f在[a,b]上是扩张的,称α是f[a,b]的一个扩张常数,若在I上存在着k 1个点0=c_0相似文献   

关于Kuhn多项式求根算法的效率

按照Smale一种算法称作是良好的,如果计算复系数多项式一个根的成本,随多项式阶数增加不是指数式的。对于形如f(z)=x~z c_1z~(a-1) … c_m,所有|c_k|<1的多项式,Smale证明了Newton方法算一个根的成本按[100(n 2)]~9/μ~7增加,这里μ是允许论断失败的概率,0<μ<1(BulletinAMS,4(1981),1—36)。     

带边紧致曲面上自同胚的不动点集

设S是一个连通紧致曲面(以下简称曲面)。一个问题是S的任一闭子集A能否作为S的某个自同胚g的不动点集以及g是否同伦于恒同映射.H.Schirmer(1971)对无边曲面证明了当A≠φ时,存在S的自同胚以A为不动点集;当A=φ时,除有不动点性质的射影平面外,存     

多自由度Hamilton系统的Birkhoff低维环面

考察平面上原点O的某邻域U上保面积的C~l(l≥3)微分同胚f:U→R~2,满足f(O)=O,且f在原点处的导映射Df(O)有一对纯虚根e~(±iω_0),ω_0≠2πm/n,即原点是f的椭圆型不动点,在通常情况下可将f写成f=B C,其中B限制在每个圆周p~2 q~2=2τ上等干旋转一个角度ω(τ)=ω_0 ω_1 …,C代表高阶项.显然每个圆周p~2 q~2=2τ都是B的不变圆周.通常f不能把每个圆周都保留下来,但是根据著名的KAM定理,大量使得ω(τ)满足Diophantine条件的不变圆周并不破裂,它们经过高阶项C的摄动后只是稍微变形.然而在通常情况下,使得ω(τ)为有理数的圆周经过提动后一般会破裂,从而产生f的有限多对周期点,其中一半是双曲的,一半是椭圆的,如Birkhoff不动点定理所示.对于那些椭圆型周期点附近的情况可以重复上面的论述而得到一个无限嵌套的自相似结构,从而形成一个复杂的图象.     

同伦满与同伦单的局部化

映射f:X→Y称为同伦满(同伦单),如果对任意空间W及映射u,v:Y→W(u,v:W→X),若u○f(?)v○f(f○u(?)f○v),则u(?)v.本文考虑同伦满与同伦单的局部化,即考虑下述问题.问题 设f:X→Y为同伦满(同伦单),问f的p-局部化f_p:X_p→Y_p是否为同伦满(同伦单)?这里p是素数或0.