我们考虑方程
+
(
)
=
0
,在那里
(
)
是一个多项式,允许方程有多个环形。我们检测的最大可能数轮多项式的奇怪程度和展示各自的最优多项式可以构造。
1。介绍
考虑方程
+
(
)
=
0
,
(
1
。
1
)
在哪里
(
)
是一个奇怪的多项式与简单的0。
等价的微分系统
′
=
,
′
=
−
(
)
(
1
。
2
)
在临界点
(
,
0
)
,在那里
是零
(
)
。回想一下,一个临界点
(1。2 )是<我>一个中心我>如果它有被刺破小区覆盖重要的周期。
我们将使用以下定义。
定义1.1(见[1 ])。我> 一个<我>中部地区我>是最大的连接周边地区覆盖周期
。
定义1.2(见[1 ])。我> 一个<我>期环我>是每个连通区域覆盖着重要的同心周期。
定义1.3。我> 我们将调用一个时期环中部地区<我>一段小环。我>周期轨迹的一个微不足道的环包围一个临界点的中心。
定义1.4。我> 分别一段时间环封闭数(不止一个)将称为临界点<我>重要的环。我>
例如,有四个中部地区和三个非平凡周期轮相图描绘在图2 。
内轮的连续周期解。他们可以用于构造非线性方程组的例子有规定数量的狄利克雷问题的解决方案
+
(
)
=
0
,
(
0
)
=
0
,
(
1
)
=
0
,
(
1
。
3
)
或者一个给定数量的正解(2 ]同样的问题。
在某些情况下,环形时期(1。1 )在一个耗散方程产生极限环
+
(
)
′
+
(
)
=
0
。
(
1
。
4
)
Lienard方程quadratical术语
+
(
)
′
2
+
(
)
=
0
(
1
。
5
)
可以减少的形式(1。1 )萨巴蒂的转换3 ]
∶
=
Φ
(
)
=
0
(
)
,
(
1
。
6
)
在哪里
∫
(
)
=
0
(
)
。自
/
>
0
,这是一一对应,逆函数
=
(
)
是定义良好的。
引理1.5(见[3 引理1])。
这个函数
(
)
是一个解决方案(1。5 )当且仅当
(
)
=
Φ
(
(
)
)
是一个解决方案我>
+
(
(
)
)
(
(
)
)
=
0
。
(
1
。
7
)
在本文中,我们的任务是定义的最大数量的非平凡周期轮(1。1 )。(一) 我们假设
(
)
是一个奇怪的多项式与简单的零和负系数主要术语(
(
−
∞
)
=
+
∞
和
(
+
∞
)
=
−
∞
)。一个零
被称为简单如果
(
)
=
0
和
′
(
)
≠
0
。
一种原始的图像功能
∫
(
)
=
0
(
)
甚至是一个多项式与可能的多个局部极大值。
这个函数
(
)
=
−
(
2
−
2
)
(
2
−
2
)
是一个示例。
我们将讨论重要的时期环形部分2 。节3 最大数量的<我>定期对我>检测到。部分4 致力于建设多项式
(
)
提供最大数量的吗<我>定期对我>,或等价于非平凡周期轮(1。1 )。
2。非平凡周期轮
下面的结果提供了标准轮存在的重要的时期。
定理2.1(见[4 ])。假设
(
)
在(1。1 )是一个使用简单的零多项式。假设
1
和
2
(
1
<
2
)nonneighboring点最大的原始功能
(
)
。假设其他局部最大值
(
)
在这一期间
(
1
,
2
)
(严格)小于
米
我
n
{
(
1
)
;
(
2
)
}
。我>然后,存在一个非平凡周期环与一对相关联
(
1
,
2
)
。我>
很明显,如果
(
)
有
对实证的极大值点
非平凡周期轮存在。
考虑,例如,(1。1 ),
(
)
=
−
(
+
3
)
(
+
2
。
2
)
(
+
1
。
9
)
(
+
0
。
8
)
(
−
0
。
3
)
(
−
1
。
5
)
(
−
2
。
3
)
(
−
2
。
9
)
。
(
2
。
1
)
等效系统交替“马鞍”和“中心”的图
(
)
描绘在图1 。
有三对实证轮存在的极大值点和三个重要的时期,是描绘在图2 。
3所示。多项式
考虑一个多项式
(
)
。的局部极大值点
和
的
(
)
如果时间间隔是实证
(
,
)
包含至少一个局部最大值的点
(
)
。
定义3.1。我> 两个实证的极大值点
<
的
(
)
将被称为<我>定期对我>如果
(
)
<
米
我
n
{
(
)
,
(
)
}
在任何其他点的最大躺在间隔
(
,
)
。
定理3.2。假设
(
)
是一个多项式满足条件让
(
)
是一个原始的函数
(
)
和
局部极大值
(
)
。我>然后,最大可能的常规双数量
−
2
。我>
证明。我> 用归纳法,让
1
,
2
,
…
,
连续的极大值点
(
)
,
1
<
2
<
⋯
<
。(1)让
=
3
。以下三个点的组合都是可能的最大值: (一)
(
1
)
≥
(
2
)
≥
(
3
)
, (b)
(
2
)
<
(
1
)
,
(
2
)
<
(
3
)
, (c)
(
1
)
≤
(
2
)
≤
(
3
)
, (d)
(
2
)
≥
(
1
)
,
(
2
)
≥
(
3
)
。 只有(b)提供<我>一双普通的我>。在这种情况下,因此,最大数量的<我>定期对我>是1。(2)假设的任何序列
>
3
命令的极大值点
(
)
最大数量的<我>定期对我>是
−
2
。不失一般性,添加到右边一点的最大功能
(
)
。我们得到的序列
+
1
连续的最大点
1
,
2
,
…
,
,
+
1
,
1
<
2
<
…
<
<
+
1
。让我们证明的最大数量<我>定期对我>是
−
1
。为此,考虑以下可能的变体。(一)这对夫妇
1
,
是<我>一双普通的我>。如果
(
1
)
>
(
)
和
(
+
1
)
>
(
)
那么,旁边<我>定期对我>在这一期间
(
1
,
]
,只有一个新<我>定期对我>可以出现,即
1
,
+
1
。的最大数量<我>定期对我>可以由点
1
,
2
,
…
,
,
+
1
,不大于
(
−
2
)
+
1
=
−
1
。如果
(
1
)
≤
(
)
或
(
+
1
)
≤
(
)
,那么额外的<我>定期对我>没有出现。在一个特定的情况下
(
2
)
<
(
3
)
<
⋯
<
(
)
<
(
+
1
)
和
(
1
)
>
(
)
以下<我>定期对我>存在,也就是说,
1
和
3
,
1
和
4
,
…
,
1
和
,新的一对
1
和
+
1
出现,完全
−
1
对。 (b)假设
1
,
不是<我>一双普通的我>。让
和
是一个<我>定期对我>,
1
≤
<
≤
,没有其他<我>定期对我>
,
这样
1
≤
≤
<
≤
≤
。让我们提到,如果这样的一对
,
不存在,那么该函数
(
)
没有<我>定期对我>和序列
{
(
)
}
,
=
1
,
⋯
,
单调。然后,如果
(
+
1
)
大于任何其他最大,到底是什么
(
+
1
)
−
2
=
−
1
定期对我>。 否则,我们有两个可能性:要么
(
)
≥
(
)
,
=
1
,
…
,
−
1
, 或
(
)
≥
(
)
,
=
+
1
,
…
,
。 在第一种情况下,间隔
(
1
,
]
包含
最大的点
(
)
,
<
的数量,因此<我>定期对我>在这个时间间隔不超过
−
2
。没有<我>定期对我>
,
为
1
≤
<
,
<
≤
+
1
。的时间间隔
(
,
+
1
]
包含
(
+
1
)
−
(
−
1
)
最大的点
(
)
的数量,因此<我>定期对我>在这个时间间隔不超过
(
+
1
)
−
(
−
1
)
−
2
=
−
。完全,没有更多<我>定期对我>比
(
−
2
)
+
(
−
)
=
−
2
。在第二种情况下,的数量<我>定期对我>在
(
,
]
不超过
−
(
−
1
)
−
2
=
−
−
1
。在
(
,
+
1
]
,有不超过
(
+
1
)
−
(
−
1
)
−
2
=
−
定期对我>。的点
,
=
1
,
…
,
−
1
,
,
<
≤
并不会形成<我>定期对我>的选择
和
。的点
,
=
1
,
…
,
,加上
+
1
(它是
+
1
th点的集合点)不超过形式
(
+
1
)
−
2
=
−
1
定期对。我>完全的数量<我>定期对我>不大于
(
−
−
1
)
+
(
−
)
+
(
−
1
)
=
−
2
。
4所示。的存在与最优多项式分布
定理4.1。给定的数字
,一个多项式
(
)
可以建造这样的吗我>(一)条件(一)满意,我> (b)原始的函数
(
)
正好有
点的最大和定期对完全的数量
−
2
。我>
证明。我> 考虑多项式
1
(
)
=
−
+
2
1
−
2
3
+
2
3
−
2
5
+
2
5
−
2
7
+
2
7
−
2
。
(
4
。
1
)
这是一个与图中所示图偶函数3 。考虑现在的多项式
1
(
)
=
−
+
2
1
+
−
2
3
+
2
3
−
2
5
+
2
5
−
2
7
+
2
7
−
2
,
(
4
。
2
)
在哪里
>
0
是足够小。的图像
(
)
与
=
0
。
2
描绘在图4 。表示的最大价值
(
)
和
(
)
的右边
=
0
+
1
,
+
2
。表示的最大价值
(
)
和
(
)
左边的
=
0
−
1
,
−
2
。一个有
(
)
那
+
1
=
−
1
<
−
2
=
+
2
。一个有
(
)
那
+
1
<
−
1
<
+
2
<
−
2
。然后,有两个常规双(职责。
−
1
和
+
2
,
+
2
和
−
2
)。任意甚至
的多项式
1
(
)
=
−
+
2
1
−
2
3
+
2
3
−
2
⋯
+
2
−
1
2
−
2
−
1
2
,
(
4
。
3
)
是被认为是最大的价值在哪里
+
1
,
+
2
,
…
,
+
/
2
的右边
=
0
分别形成升序序列,和最大的价值
−
1
,
−
2
,
…
,
−
/
2
左边的
=
0
也形成升序序列。一个有
+
=
−
对所有
。稍微改良多项式
1
(
)
=
−
+
2
1
+
−
2
3
+
2
3
−
2
…
+
2
−
1
2
−
2
−
1
2
,
(
4
。
4
)
最大的值排列
+
1
<
−
1
<
+
2
<
−
2
<
⋯
<
+
/
2
<
−
/
2
。
(
4
。
5
)
因此,精确地存在
−
2
定期对我>,因此,
−
2
在微分方程非平凡周期轮(1。1 )。如果
多项式是奇数,那么
(
)
=
−
2
(
−
1
)
(
+
1
)
(
−
2
)
(
+
2
)
⋯
(
−
(
−
1
)
)
(
+
(
−
1
)
)
(
4
。
6
)
与
局部极大值是被考虑。maxima是递减的
<
0
和提升
>
0
。三个局部极大值的多项式是描绘在图5 。稍微修改多项式
(
)
=
−
2
(
−
1
−
)
(
+
1
)
(
−
2
)
(
+
2
)
⋯
(
−
(
−
1
)
)
(
+
(
−
1
)
)
(
4
。
7
)
有极大值不相等,被安排在一个最佳方式以产生最大(
−
2
)<我>定期对我>。的图像
(
)
与
=
0
。
2
描绘在图6 。
确认
这项工作已经由ERAF项目没有。2010/0206/2DP / 2.1.1.2.0/10 /阿皮亚/ VIAA / 011和拉脱维亚科学委员会批准号09.1220。