带扰动的局部超二次Hamilton系统周期解的存在性
2021-01-13郑玲玲
郑玲玲,郭 飞
(天津大学数学学院,天津 300354)
1 主要结论
本文研究如下二阶Hamilton系统:
(1)

(A) 对任意x∈Rn,W(t,x)关于变量t是可测的;对a.e.t∈[0,T],W(t,x)关于x是连续可微的;存在函数a1∈C([0,+∞),[0,+∞))和a2∈L1([0,T];[0,+∞)),使得
超二次条件在Hamilton系统研究中的使用可以追溯到20世纪.早在1978年,Rabinowitz[1]便提出了众所周知的经典超二次条件(下称(A-R)条件),并得到了周期解的存在性.之后该条件在研究Hamilton系统周期解和同宿解等问题中被广泛使用,如文献[2].近年来,有许多学者使用了更弱的条件代替(A-R)条件.文献[3]引进了比(A-R)条件更弱的超二次条件,即

当f(t)≡0时,文献[3]在条件(FG)下使用环绕定理得到Hamilton系统周期解的存在性.随后,很多文献都在(FG)条件下研究了系统(1)的周期解问题.[4-7]2018年,文献[8]在研究非扰动系统同宿解的存在性时使用了比(FG)更弱的局部超二次条件.
当f(t)≡0时,研究扰动系统周期解问题的文献极少.文献[9]研究了一类带扰动的一阶Hamilton系统周期解的存在性和多重性,尚未发现对扰动系统(1)周期解问题的研究.关于扰动系统(1)同宿解存在性和多重性的研究的文献也很少.文献[10]在非线性项W满足(A-R)条件下,得到了系统(1)同宿解的多重性.文献[11]在非线性项W满足(FG)条件下,得到了系统(1)同宿解的多重性.
受此启发,本文对扰动系统(1)使用山路引理,考虑在非线性项W(t,x)满足局部超二次条件(即下述条件(W3))时,系统(1)的周期解的存在性.本文结论如下:
定理1.1假设函数B(t),W(t,x),f(t)满足条件(A)和下列条件:
(B)B∈C2(R,Rn×n)为对称正定矩阵函数,且是T周期的.
(W1)W∈C2(R×Rn,R),关于变量t是T周期的,W(t,0)≡0,W(t,x)≥0,对∀(t,x)∈[0,T]×Rn成立.





则系统(1)存在一个非平凡的周期解……