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带先验界限的椭圆下维准周期解的数值构造

数值分析 2026-05-05 v1 数值分析

摘要

Fu 和 Shi[2026]最近开发了用于构造几乎可积系统中完整维度准周期解的数值框架。基于交替方案,该方法有效克服了角变量中固有漂移,这是符号积分器的一个基本局限。然而,在许多应用中,例如受限三体问题,下维度准周期解具有更大的意义。由于正常频率的存在,这些解的构造要更加困难,导致复杂的共振现象。除了子空间共振外,还必须考虑第一和第二 Melnikov 条件,以消除小除数。在本研究中,我们将所提出的交替数值方案扩展到计算椭圆下维准周期解。为 H\'{e}non-Heiles 模型和 Fermi--Pasta--Ulam(FPU)模型进行数值实验,表明所提方法有效。此外,我们强调扰动不仅仅是一个具有实系数的多项式,而是一个实值函数。因此,相关扰动算子在不具备 Hankel 结构的前提下表现出 Gevrey 衰减。与此同时,我们进一步通过利用残数恒等式简化了多尺度分析,显示全局逆可通过黏接程序线性表示为局部逆的组合。这一表示揭示了 regime-dependent 相互作用结构:在短程内主导弱相互作用,而在长程内则出现强相互作用。这种平衡确保了 Gevrey 衰减的逆在全局上保持受控。此外,在该线性表示中,逆条件提供了更清晰的局域化特性特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.01864,
  title  = {Numerical Construction of Elliptic Lower-Dimensional Quasi-Periodic Solutions with a Priori Bound},
  author = {Mingwei Fu and Bin Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01864},
  year   = {2026}
}

备注

41 pages, 6 figures