<4>、概周期
周期是一个普遍现象。并且简单的周期可以呈现不同的、复杂的变化。概周期即近似于周期性,它描述客观事物的实际变化内涵与现象。实际上,绝对周期性是没有意义的。
概周期函数
具有某种近似周期性的有界连续函数。考虑最简单的情形,两个连续周期函数f(x)及g(x)的和函数S(x)=f(x)+g(x),设F为f(x)的周期,G为g(x)的周期。如果F和G是可公度的,即存在正整数n1和n2,使n1F=n2G,那麽S(x)也为周期函数,而且以n1F=n2G为周期。
但是,当F和G是不可公度的,虽然不存在整数n1和n2,满足
n1F-n2G=0
但由有理数集的稠密性原理可知:存在正整数n1和n2使
?n1F-n2G? 这里,d是事先任给的正数。从而,存在数t满足
?n1F-t? 还可进一步证明以下结论:对任给的d>0,存在正数l(d),使得在每一个长为l(d)的区间内至少有一数t满足上式。这样,由f(x)和g(x)的连续性、周期性以及上述事实便得到:对任给的e>0,存在正数l(e),使得在每一个长为l(e)的区间内至少有一数t,满足
?S(x+t)-S(x)?< e
上式并不说明S(x)为周期函数,但它具有近似周期性。一般来说,可作如下描述:设f(x)为定义于实轴上的复值连续函数,如果t满足
sup ?f(x+t)-f(x)?£ e
-¥ 就称t为f(x)的属于e的平移数。若对任一e >0,存在l(e)>0,使得长度为l(e)的区间内至少包含一个f(x)的属于e的平移数,则称f(x)为概周期函数。
故,任一周期函数必是概周期函数,任意有限个周期函数的和函数必为概周期函数。
概周期微分方程
方程dx/dt=f(x,t) 称概周期方程(概周期系统)
其中,f(x,t)是t的概周期函数,x是n维向量
主要研究概周期解的存在性与稳定性。
线性系统的概周期微分方程表述为:
dx/dt=A(t)x+f(t)
其中,A(t)是n′n概周期方阵,f(t)是n维概周期向量函数
概周期的类比方法
设概周期序列G(A)={ DA1, DA2,…, DAn}和G(B)={ DB1, DB2,…, DBn}对相同的间隔单元序列:T(t)={ Dt1, t2,…, Dtn};存在G(A)?G(B) ,称G(A)与G(B) 具有周期可类比性。
对不同的间隔单元序列:TA(t)={ Dt1, Dt2,…, Dtn};
TB(t)={ Dt1, Dt2,…, Dtn}
若 TA(t)=kTB(t) 其中k为常系数
有 G(A)?kG(B)