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势系统周期函数的单调性与临界点

动力系统 2022-10-19 v1 经典分析与常微分方程

摘要

本文研究势系统 x¨+g(x)=0\ddot{x}+g(x)=0 周期函数的解析性质(单调性、等时性及临界点个数)。我们给出判定单调性及临界点个数上界的若干充分准则。结论基于阶为 12\frac{1}{2} 的(Riemann-Liouville)分数阶积分算子的半群性质与罗尔定理。在多项式势情形下,势中心临界周期个数的估计可化为半代数系统实零点的计数问题。由此我们证明:若非线性势 gg 为奇函数,则势中心至多具有 deg(g)32\frac{deg(g)-3}{2} 个临界周期。为说明其适用性,我们以更高效的方式证明了若干已知结果,并讨论了具有复临界点的五次超椭圆哈密顿系统的临界周期,证明其恰可有两个临界周期。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.09575,
  title  = {Monotonicity and critical points of the period function for potential system},
  author = {Jihua Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.09575},
  year   = {2022}
}