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一类二阶Hamilton系统的周期解和次调和解

作 者: 叶一蔚
导 师: 唐春雷
学 校: 西南大学
专 业: 应用数学
关键词: 二阶Hamiltonian系统 离散Hamiltonian系统 超二次条件 (PS)条件 (C)~*条件 周期解 次调和解 局部环绕 鞍点定理 广义山路引理
分类号: O175
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要


考虑二阶连续的Hamilton系统其中,T>0,A(t)是连续的N对称阶矩阵,F:R×RN→R关于t是T-周期的且满足以下假设(A)F(t,x)对每个x∈RN关于t是可测的,对a.et∈[0,T]关于x是连续可微的,且存在a∈C(R+,R+),b∈L1(0,T;R+)使得对所有的x∈RN及a.e.t∈[0,T]成立。本文利用临界点理论中的极小极大方法研究了具有非一致强制位势和具有超二次位势的以上二阶Hamilton系统的周期解次调和解.首先,考虑A=0这种特殊情况,这时系统(HS1)变成了我们的主要结果如下;定理1设F(t,x)=G(x)+H(t,x)满足条件(A).若存在r<4π2/T2和g∈L1(0,T;R+)使得对所有x,y∈RN成立且对所有x∈RN及a.e.t∈[0,T]成立.如果存在γ∈L1(0,T)和[0,T]的满足measE>0的子集E使得对所有的x∈RN及a.e.t∈[0,T]成立,且当|x|→∞时,对a-e.t∈E成立.那么系统(HS2)至少有一个解.定理2设F(t,x)=G(x)+H(t,x)满足(A)和(1),若存在f,g∈L1(0,T;R+)使得对所有x∈RN及a.e.t∈[0,T]成立.如果|x|→∞时,对a.e.t∈[0,T]一致地成立.则系统(HS2)至少有一个解.定理3设F(t,x):G(x)+H(t,x)满足(A),(1),(2)和(3),若存在[0,T]的满足meas E>0的子集E使得当|x|→∞时对a.e.t∈E成立.则系统(HS2)至少有一个解.定理4设F(t,x)=G(x)+H(t,x)满足(A),(1),(2),(3)和(4).若存在δ>0,ε>0和正整数k>0使得对所有x∈RN和a.e.t∈[0,T]成立,且对所有|x|≤δ和a.e.t∈[0,T]成立,其中ω=2π/T.则系统(HS2)至少有一个非零解.其次,考虑一般的A(t)为连续N阶对称矩阵的情形.我们有以下定理:定理5设F满足条件(A)及以下条件;且存在λ>2和β>λ-2使得如果0为-d2/dt2-A(t)(具有周期边界条件)的特征值,那么也假设存在r>0,使得|x|≤r时,对任意的t∈[0,T],都有则系统(HS1)至少存在一个非平凡的T-周期解.定理6假设F满足(A),(5),(6),(7)及以下条件:则系统(HS1)存在无穷多个不同的次调和解.考虑二阶离散的Hamilton系统其中△u(t)=u(t+1)-u(t),△2u(t)=△(△u(t)),b∈C(R,R)且关于t是T-周期的,即,存在正整数T使得对任意的t∈z,有b(t+T)=b(t).V∈C1(RN,R),(?)V(x)表示v(x)关于x的梯度.本文利用临界点理论中的极小极大方法来研究具有变号位势的二阶离散Hamilton系统(DHS)的周期解的存在性.主要结论如下:定理7.假设函数b(t)和V(x)=a|x|μ+W(x),其中a>0,μ>2,W∈C1(RN,R)满足下面的假设(b1) b∈C(R,R),且存在正整数T使得对任意的t∈Z,有b(t+T)=b(t),∑t=1Tb(t)=0但b≠0.(b2)存在T-周期函数e:Z→RN使得(?)=0,∑t∈N1e(t)=0,e(?)0且其中N1={t∈Z[1,T]:b(t)>0}.(W1)存在α0∈(0.2B-1sin2(?))和r0>0使得其中B=max{b(t):t∈z[1,T]},z[n1,n2]=Z∩[n1,n2],n1,n2∈Z满足n1≤n2.(W2)存在常数G0>0使得则系统(DHS)至少有一个非平凡的T-周期解.定理8.假定μ>2,d∈C(R,R)满足(d1)存在正整数T,使得对任意的t∈z有d(t+T)=d(t),∑t=1Td(t)=0且d(?)0.(d2)存在以T-周期的函数e:Z→RN使得(?)=0,∑t∈N1e(t)=0,e(?)0且其中N1={t∈Z[1,T]:d(t)>0}.假设H:Z×RN→R,H(t,x)对每个t∈Z关于x是连续可微的,对每个x∈RN关于t是T-周期的,使得(H1)∑t=1TH(t,x)≥0对所有的x∈RN成立.(H2)存在α0∈(0,1-cos(2π/T)和r0>0使得(H3)存在常数M0>0使得则系统至少有一个非平凡的T-周期解.

全文目录


摘要(中文)  4-9
ABSTRACT  9-14
一、前言  14
二.文献综述  14-17
三.预备知识  17-19
四.主要结果  19-24
  §3.1 具有非一致强制位势的二阶连续Hamilton系统  19-21
  §3.2 具有超二次位势的二阶连续Hamilton系统  21-22
  §3.3 具有变号位势的二阶离散Hamilton系统  22-24
五.主要结果的证明  24-44
  §4.1 定理3.1-定理3.4的证明  24-30
  §4.2 定理3.5和定理3.6的证明  30-38
  §4.3 定理3.8的证明  38-44
六.分析和思考  44-45
参考文献  45-49
硕士期间发表的论文  49-50
后记  50

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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 数学分析 > 微分方程、积分方程
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