一类非线性离散动力系统反周期解的存在性
2022-11-25孟鑫
孟鑫
(吉林师范大学 数学学院,吉林 四平 136000)
0 引言
反周期问题产生于一些物理过程的数学模型中,同时也经常出现在抽象微分方程和偏微分方程的研究中.由于离散动力系统在科学计算、控制理论和计算机科学等众多领域有着重要的应用,因此,离散动力系统的反周期解问题已成为众多学者近年来关注的一类重要问题[1-4].
在非线性微分方程以及非自治离散动力系统稳定性与定性理论的研究中,二分性理论已经成为一个重要的工具[5-6].常见的二分性有指数型二分性和普通二分性,具有指数型二分性系统的Green 函数是可求和的,具有普通二分性系统的Green 函数是一致有界的.关于指数型二分性在离散动力系统中的应用,已经有了一些基本的结论[7-9].Pinto 在文献[10]中提出可求和二分性的概念,文献[11-12]应用可求和二分性研究了差分方程系统收敛解的存在性问题.

本文主要研究非线性离散动力系统的反周期解存在性.应用可求和二分性条件以及Banach 不动点定理,给出系统(1)反周期解存在唯一的充分条件,并通过例子说明主要结果在实际问题中的应用.
1 预备知识
在本文中,Z表示整数集,R表示实数集,当a,b∈Z且a<b时,记[a,b]={a,a+1,···,b}.|·|表示Eucli d范数,设l∞(Z)={x:Z→Rd:x在Z上有界},若设,则l∞(Z)是Banach空间.
系统

其中,A:Z×Rd→Rd×d,u:Z→Rd,x:Z→Rd.设Φu(n)是系统(2)的基本解矩阵,若存在投影P,以及常数K1,K2>0,α1,α2>0,使得

其中,I是d阶单位矩阵,e是自然常数,则称系统(2)具有指数型二分性.
若存在投影P和常数µ>0,使得系统(2)的Green 函数

则称系统(2)具有可求和二分性.
显然,若……