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不動點理論
鎖定
- 中文名
- 不動點理論
- 外文名
- Brouwer
- 不動點個數
- 兩種方法
- 發 現
- J.尼爾斯1927年
不動點理論理論簡介
確定映射在某條件下存在不動點的定理稱為不動點定理。
不動點理論基本內容
壓縮映射原理
設X是一個完備的度量空間,映射ƒ:Χ→Χ 把每兩點的距離至少壓縮λ倍,即d(ƒ(x),ƒ(y))≤λd(x,y),這裏λ是一個小於1的常數,那麼ƒ必有而且只有一個不動點,而且從Χ的任何點x0出發作出序列x1=ƒ(x0),x2=ƒ(x1),...,xn=ƒ(xn-1)...,這序列一定收斂到那個不動點。這條定理是許多種方程的解的存在性、惟一性及迭代解法的理論基礎。
Brouwer不動點定理
(1910年)
Kakutani不動點定理
設C是Rn中的緊凸集, f為從C到C的非空凸子集的上半連續的點-集映射,則至少存在一點x*, 使得x*∈f(x*)。1941年,Kakutani把Brouwer不動點定理推廣到有限維空間中多值映射的情形。
不動點理論不動點指數
不動點的個數有兩種數法。代數上通常説n次復多項式有n個復根,是把一個k重根算作k個根的;如果不把重數統計在內,根的個數就可以小於n。推廣根的重數概念,可以定義不動點的指數,它是一個整數,可正可負可零,取決於映射在不動點附近的局部幾何性質。一個映射的所有不動點的指數的總和,稱為這映射的不動點代數個數,以別於不動點的實際個數。萊夫謝茨不動點定理:設Χ是緊多面體,ƒ:Χ→Χ是映射,那麼ƒ的不動點代數個數等於ƒ的萊夫謝茨數L(ƒ),它是一個容易計算的同倫不變量,可以利用同調羣以簡單的公式寫出。當L(ƒ)≠0時,與ƒ同倫的每個映射都至少有一個不動點。
J.尼爾斯1927年發現,一個映射ƒ 的全體不動點可以自然地分成若干個不動點類,每類中諸不動點的指數和都是同倫不變量。指數和不為0的不動點類的個數,稱為這映射的尼爾斯數N(ƒ)。只要Χ是維數大於2的流形,N(ƒ)恰是與 ƒ同倫的映射的最少不動點數。這就提供了研究方程的解的實際個數(而不只是代數個數)的一種方法。
不動點理論應用
利用Brouwer不動點定理和Kakutani不動點定理,嚴格證明了Walras經濟的一般均衡的存在性和最優性,使得經濟學形成了一個統一的方法論和分析框架。
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