Maslov P-指标理论及其应用

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本论文系统地建立了任意辛道路的Maslov P-指标理论及其迭代理论,其中P为任意辛矩阵。然后应用这些理论研究了哈密顿系统的两类问题:P-边值条件下一阶自治哈密顿系统的最小P-对称周期问题和一阶非自治哈密顿系统次调和的P-解的问题。全文共分为五章,具体如下:  在第一章,主要介绍所研究问题的背景和介绍论文的主要结果,并且引入一些相关的记号与定义。  在第二章,首先建立了任意辛道路的(P,ω)-指标理论,讨论指标函数的一些性质,并且通过Galerkin逼近方法给出了(P,ω)-指标与Morse指标的关系,基于此我们从分析的角度给出了(P,ω)-指标函数的定义,最后证明两种定义是等价的。  在第三章,首先我们利用(P,ω)-指标分析的定义和R.Bott在文章[7]的想法证明了重要的Bott-型公式,然后定义了P-平均指标和P-分裂数。基于以上准备,给出了一系列的抽象精确迭代公式和迭代不等式。  在第四章,主要运用Maslov P-指标理论,Galerkin逼近和变分等方法研究具有P边值的自治Hamilton系统{(x)(t)=JH(x(t)),(0.0.1)x(Τ-)=Px(0).非平凡解的存在性和该解的Maslov P-指标的性质.在这里J=(0 In-In0)是标准辛矩阵,In是n阶单位矩阵,Τ>0,P是任意辛矩阵,H∈C2(R2n,R)满足H(Px)=H(x),H(x)是H(x)关于x的梯度。当Hamilton函数H在无穷远处满足超二次条件,并且Τ在一定范围内,我们得到了关于问题(0.0.1)的非平凡解的存在性及其Maslov P-指标性质的定理4.3.1。进一步,若辛矩阵P还满足Pk=I,其中k是满足Pk=I的最小正整数,并且找到的解x还满足如下两个条件:(HX1)H"(x(t))≥0 for every t∈R.(HX2)∫τ0 H"(x(t))dt>0.运用Maslov P-指标理论的迭代不等式估计这个解x的最小P-对称周期要么是kΤ,要么是k(τ)/k+1.目前为止定理4.1.2是第一个关于最小P-对称周期的结果。  在第五章,运用Maslov P-指标理论,Galerkin逼近以及MaslovP-指标的迭代理论研究了具有Pl边值的一阶非自治哈密顿系统{(x)=JH(t,x),Vx∈R2n,(V)t∈R,(0.0.2)x(lΤ-)=Plx(0), l∈N的次调和P-解的问题。当Pk=I,1≤κ≤k-1,在一定条件下我们得到了两列不同的Pκ-解序列。据我们所知,目前为止定理5.1.2是第一个关于次调和P-解问题的结果。
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