ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN THỊ HƯƠNG
PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN VỚI HỆ SỐ TUẦN HOÀN
CHUYÊN NGÀNH: TOÁN ỨNG DỤNG
2012
MC LC
Trang
Mc lc…………………………………………………………… 1
M u…………… …………………………………………… 2
Li cm n…………………………………………………………. 4
Chng 1 Lý thuyt Floquet cho h phng trình vi phân
thng
5
1.1 Các khái nim c bn ca phng trình vi phân thng………… 5
1.2 Lý thuyt Floquet cho h phng trình vi phân thng
13
Chng 2 Lý thuyt Floquet trên thang thi gian …
17
2.1 Mt s nh ngha và tính cht c bn v thang thi gian……… 17
2.2 H ng lc tuyn tính trên thang thi gian
27
2.3 Lý thuyt Floquet trên thang thi gian …
29
2.4 Nhân t Floquet, m Floquet …
42
2.5 Áp d
ng ca lý thuyt Floquet…
50
Kt lun…………………………………………………………… 57
Tài liu tham kho…………………………………………………
58
2
M U
Nhiu bài toán thc t nh các h c hc, các h thng in, h sinh thái, h
ng lc,…, thng c mô t bi các phng trình vi phân. Mt lp quan
trng ca phng trình vi phân là lp các phng trình vi phân vi h s tun
hoàn. nh lý Floquet là mt nh lý c bn nht trong lý thuyt phng trình vi
phân vi h s tun hoàn.
Nghiên cu các phng trình vi phân vi h s tun hoàn nói chung và lý
thuyt Floquet nói riêng là mt ch c các nhà nghiên cu quan tâm, vì
ây là mô hình hay gp trong thc t, thí d, h thng các hành tinh trong h mt
tri, các dao ng vt lý, , là các h tun hoàn.
Song hành vi phng trình vi phân, lý thuyt phng trình sai phân cng
c nghiên cu và phát trin, c bit trong nhng nm gn ây (xem [5]).
Phng trình sai phân không ch là mt mô hình ri r c ca phng trình vi
phân, mà còn là mt mô hình toán hc c lp, rt nhiu bài toán thc t (trong
kinh t, trong k thut, ) cng có th mô t c bi h phng trình sai phân.
Nm 1988, nh!m thng nht nghiên cu các h ri r c và liên tc, Hilger [8]
ã a ra khái nim thang thi gian. Khái nim thang thi gian ca Hilger
không nhng ch có ý ngha toán hc, mà còn có ý ngha trit hc sâu s"c. Nó
cho phép thng nht hai bn cht ca chuyn ng, ó là tính liên tc và tính ri
r c. Sau khi Hilger a ra khái nim thang thi gian và nghiên cu h ng lc
trên thang thi gian, mt s nhà toán hc ã quan tâm nghiên cu và xây dng
lý thuyt Floquet i vi h ng lc tun hoàn trên thang thi gian.
Lun vn Phng trình vi phân vi h s tun hoàn có mc ích trình bày lý
thuyt Floquet cho h phng trình vi phân thng tuyn tính vi h s tun
hoàn và h ng lc tuyn tính tun hoàn trên thang thi gian tun hoàn.
Ngoài phn m u, kt lun, lun vn g#m hai chng.
3
Chng 1: Lý thuyt Floquet cho phng trình vi phân thng.
Chng này trình bày các nh ngha và tính cht c bn ca h phng
trình vi phân thng, phát biu và chng minh nh lý Floquet i vi phng
trình vi phân thng. Các kin thc trình bày trong Chng này ch yu da
vào các tài liu [2], [3], [4].
Chng 2: Lý thuyt Floquet trên thang thi gian.
Chng 2 trình bày mt s nh ngha và tính cht v thang thi gian, h
ng lc tuyn tính trên thang thi gian, lý thuyt Floquet i vi h ng lc
tuyn tính tun hoàn trên thang thi gian tun hoàn và mt s ví d áp dng. Ni
dung ca Chng c trình bày theo các tài liu [6], [7], có tham kho thêm tài
liu [1].
Do thi gian và kh nng còn nhiu h n ch nên lun vn này không th
tránh kh$i nhng thiu sót. Rt mong nhn c nhng ý kin óng góp quí báu
ca các thy cô và các b n #ng nghip.
4
LI CM N
Tác gi trân trng cm n Ban Giám hiu, Phòng ào t o sau i hc,
Trng i hc khoa hc, i hc Thái Nguyên ã quan tâm và t o iu kin
tt nht cho tác gi hoàn thành khóa hc sau i hc.
Tác gi xin trân trng cm n cô giáo TS Nguy%n Th Thu Thy cùng các
thy cô giáo tham gia ging d y lp cao hc K4B khóa 2010-2012 ã em ht
nhit tình và tâm huyt ca mình trang b cho tác gi nhng kin thc c s.
Tác gi xin trân trng cm n trng Ph& thông Hermann Gmeiner, Hi
Phòng ã t o nhiu iu kin tác gi có thi gian v'a hoàn thành nhim v
ging d y t i trng, #ng thi hoàn thành tt khóa hc Th c s.
Lun vn này c hoàn thành di s hng d(n tn tình ca thy giáo
PGS TS T Duy Phng, Vin Toán hc. Tác gi xin trân trng bày t$ lòng bit
n sâu s"c ti Thy.
Tác gi cng xin gi li cm n chân thành n các thành viên lp cao hc
K4B ã luôn quan tâm, giúp ) tác gi trong sut quá trình hc tp.
Xin chân thành cm n gia ình, b n bè ã ng h, ng viên và giúp )
tác gi trong sut quá trình hc cao hc và thc hin tài lun vn.
Thái Nguyên, tháng 10 nm 2012.
5
CHNG 1
LÝ THUYT FLOQUET
CHO H PHNG TRÌNH VI PHÂN THNG
1.1 Các khái nim c bn ca phng trình vi phân thng
1.1.1 H phng trình vi phân thng
H phng trình vi phân thng là h phng trình d ng
( )
1 2
, , , , ,
i
i n
dx
f t x x x
dt
=
1,2, , ,
i n
=
,
t I
+
∈
(1.1.1)
trong ó t là bin c lp (ch thi gian),
{
}
:I t t t
+
= < < ∞
v
i t
∈
ho
c
.
t
= −∞
Các hàm s
:
i
f G
→
,
1, ,
i n
=
cho tr
c, xác
nh trong n
a hình tr
.
n
G I D
+
= × ⊂ ×
D
là t
p m
trong không gian véc t
n
chi
u th
c
n
ho
c ph
c
.
n
Các hàm kh
vi
1 2
, , ,
n
x x x
là các hàm s
c
n tìm,
Kí hi
u
( )
1
2
1
, , ;
n
n
x
x
x column x x
x
= =
(
)
( )
( )
( )
1
2
1
,
,
( , ) ( , ), , ( , ) .
,
n
n
f t x
f t x
f t x column f t x f t x
f t x
= =
Khi
ó (1.1.1)
c vi
t d
i d
ng ph
ng trình vi phân vect
:
( )
, ,
dx
f t x
dt
=
,
t I
+
∈
(1.1.2)
Thông th
ng, ta
òi h
$
i nghi
m c
a ph
ng trình vi phân (1.1.2) ph
i th
$
a mãn
i
u ki
n ban
u
0 0
( )
x t x
=
(1.1.3)
v
i
(
)
0 0
,
t x G
∈
cho tr
c.
nh ngha 1.1.1
Hàm véc t
th
c ho
c ph
c
( )
x x t
=
thu
c l
p hàm kh
vi
1
C
xác
nh trong kho
ng
(
)
,
a b I
+
⊂
và th
$
a mãn ph
ng trình (1.1.2)-(1.1.3) v
i
6
m
i
,
a t b
< <
trong
ó
(
)
(
)
0 0
, , ,
t x a b D
∈ ×
c g
i là nghi
m c
a ph
ng trình
vi phân (1.1.2), th
$
a mãn
i
u ki
n ban
u (1.1.3).
D
i
ây nh
"
c l
i
nh lý c
b
n v
t
#
n t
i và duy nh
t nghi
m, là c
s
nghiên c
u tính ch
t
&
n
nh nghi
m c
a h
ph
ng trình vi phân th
ng.
Hàm s Lipschitz
Cho t
p
.
n
G
⊂ ×
Hàm s
:
n
f G
→
c g
i là
Lipschitz
i v
i
x
u theo
t
n
u t
#
n t
i s
th
c d
ng
L
sao cho
1 2 1 2
( , ) ( , )
f t x f t x L x x
− ≤ −
v
i m
i
1 2
( , ) , ( , )
t x G t x G
∈ ∈
.
Hàm
:
n
f G
→
,
(
)
,
n
G a b D
= × ⊂ ×
c gi là hàm Lipschitz a phng
i vi
x
u theo
t
nu vi mi im
x D
∈
t#n t i mt lân cn
( )
V x D
⊂
ca
x
sao cho
f
là Lipschitz i vi
x
u theo
t
trong lân cn y, tc là
1 2 1 2
( , ) ( , )
f t x f t x L x x
− ≤ −
vi mi
1 2
, ( )
x x V x
∈
và
(
)
, .
t a b
∈
nh lý 1.1.1 (nh lý Picard-Lindelöp v s t#n t i và duy nht nghim ca
phng trình vi phân)
Gi s hàm :
n
f G
→
xác nh và liên tc trên tp m
,
n
G
⊂ ×
tha mãn
iu kin Lipschitz theo
x
u theo
t
trên
:
G
1 2 1 2
( , ) ( , )
f t x f t x L x x
− ≤ −
vi mi
1 2
( , ) , ( , ) .
t x G t x G
∈ ∈
Khi y vi mi
0 0
( , )
t x G
∈
tìm c mt s
0
d
>
sao cho trên khong
(
)
0 0
, ,
t d t d
− +
nghim ca phng trình vi phân (1.1.2) tho mãn iu kin ban
u (1.1.3) là tn ti và duy nht.
Chúng ta có khái nim &n nh nghim do Lyapunov a ra nm 1892 di ây.
7
nh ngha 1.1.2 Nghim
(
)
0
( ),t t t
η
< < +∞
ca h phng trình (1.1.2)-(1.1.3)
c gi là n nh theo Lyapunov khi
,
t
→ +∞
nu vi mi s dng
ε
cho
trc và vi mi
(
)
0
; ,
t t
∈ +∞
t#n t i s dng
(
)
0
, 0
t
δ δ ε
= >
sao cho
1. Mi nghim
( )
x t
ca phng trình (1.1.2)-(1.1.3), k c nghim
( ),
t
η
th$a
mãn iu kin
(
)
0 0
( ) ,
x t t
η δ
− <
(1.1.4)
phi kéo dài c ti vô cùng, tc là mi nghim
( )
x t
có iu kin ban u th$a
mãn (1.1.4) u xác nh trong khong
0
,
t t
≤ < +∞
hay
( )
x t D
∈
vi mi
[
)
0
; .
t t
∈ +∞
2. Các nghim ó th$a mãn bt *ng thc:
( ) ( )x t t
η ε
− <
vi mi
[
)
0
; .
t t
∈ +∞
(1.1.5)
iu kin (1.1.5) nói r!ng, các nghim có iu kin ban u
(
)
0
x t
gn
(
)
0
t
η
t i im
0
t
phi mãi mãi (vi mi
0
t t
≥
) trong
ε
−
ng có trc là
(
)
.
t
η
nh ngha 1.1.3 Nghim
(
)
0
( ),t t t
η
< < +∞
ca phng trình (1.1.2) c gi
là n nh u theo
0
t
khi
t
→ +∞
nu vi mi s dng
ε
cho trc, t#n t i s
dng
(
)
δ δ ε
=
không ph thuc vào
0
,
t
sao cho vi mi
(
)
0
; ,
t a
∈ +∞
mi
nghim
( )
x t
ca phng trình (1.1.2) th$a mãn iu kin ban u
(
)
0 0
( )x t t
η δ
− <
u kéo dài c ti vô cùng (xác nh trong khong
0
t t
≤ < +∞
) và th$a mãn iu kin (1.1.5).
nh ngha 1.1.4 Nghim
(
)
0
( ),t t t
η
< < +∞
ca phng trình (1.1.2) c gi
là không n nh theo Lyapunov khi
t
→ +∞
nu t#n t i mt s
0
0
ε
>
và mt
thi im
0
t I
+
∈
sao cho, vi mi s
0,
δ
>
t#n t i ít nht mt nghim
( )
x t
ca
8
phng trình (1.1.2) và t#n t i mt thi im
1 0
t t
>
sao cho
(
)
0 0
( )x t t
η δ
− <
nhng
(
)
1 1 0
( ) .
x t t
η ε
− ≥
iu này có ngha là, t#n t i mt thi im
1 0
t t
>
nghim
( )
x t
vt ra kh$i
ε
−
ng có trc là
(
)
.
t
η
nh ngha 1.1.5 Nghim
(
)
0
( ),t t t
η
< < +∞
ca phng trình (1.1.2) c gi
là n nh tim cn khi
t
→ +∞
nu:
1. Nghim
(
)
0
( ),t t t
η
< < +∞
là &n nh theo Lyapunov khi
t
→ +∞
và
2. Vi m+i
0
t I
+
∈
t#n t i
0
( ) 0
t
∆ = ∆ >
sao cho tt c các nghim
0
( ), ( )
x t t t
≤ < +∞
th$a mãn iu kin
(
)
0 0
( )x t t
η
− < ∆
u có tính cht:
lim ( ) ( ) 0.
t
x t t
η
→+∞
− =
(1.1.6)
B!ng phép &i bin
( ) ( ) ( ),
y t x t t
η
= −
ta có th a h phng trình (1.1.2) v
phng trình d ng
(
)
( ) , ,
y t f t y
=
vi
( ,0) 0.
f t
≡
Do ó ta luôn có th gi thit
( ,0) 0.
f t
≡
Khi y (1.1.2) có nghim tm thng (nghim cân b!ng)
( ) 0.
t
η
≡
Các nh ngha (1.1.2)-(1.1.5) có th phát biu gn gàng hn cho nghim
( ) 0.
t
η
≡
Thí d, ta nói nghim tm thng
( ) 0
t
η
≡
ca phng trình (1.1.2) vi
( ,0) 0
f t
≡
là n nh tim cn nu nó &n nh theo Lyapunov và vi m+i
0
t I
+
∈
t#n t i
0
( ) 0
t
∆ = ∆ >
sao cho tt c các nghim
0
( ),( )
x t t t
≤ < +∞
th$a mãn iu
kin
0
( )x t
< ∆
ta u có
lim ( ) 0.
t
x t
→+∞
=
Vi m+i
0
t
cho trc, hình cu
0
( )x t
< ∆
c gi là min hút v v trí cân
b!ng
( ) 0
t
η
≡
ca h (1.1.2).
nh ngha 1.1.6 Gi s phng trình (1.1.2) xác nh trong na không gian
.
n
G I
+
= ×
Khi ó nu nghim
(
)
( ),t t t
η
< < +∞
ca phng trình (1.1.2) &n
9
nh tim cn khi
t
→ +∞
và mi nghim
0
( ), ( )
x t t t
≤ < +∞
u th$a mãn iu
kin
lim ( ) ( ) 0
t
x t t
η
→+∞
− =
thì
( )
t
η
c gi là n nh tim cn trong toàn th.
Nh vy nghim
( )
t
η
&n nh tim cn trong toàn th nu t i thi im ban u
0
t
tùy ý, min hút ca nghim ó là toàn th không gian
.
n
Cùng vi h (1.1.2) ta xét h có nhi%u tác ng thng xuyên:
( )
, ( , ),
dx
f t x t x
dt
ϕ
= +
(1.1.7)
trong ó ta luôn gi thit
(
)
(
)
0,1 0,1
( , ) , ( , )
f t x C G t x C G
ϕ
∈ ∈
là các hàm liên tc
theo bin
t
và kh vi theo bin
.
x
nh ngha 1.1.7 Nghim
(
)
( ),t t t
η
< < +∞
ca phng trình (1.1.2) c gi
là n nh vi nhiu tác ng thng xuyên
( , ),
t x
ϕ
nu vi mi
0
ε
>
và vi
mi
0
,
t I
+
∈
t#n t i s
(
)
0
, 0
t
δ δ ε
= >
sao cho khi
(
)
, ,
t x
ϕ δ
<
mi nghim
( )
x t
ca h (1.1.7) th$a mãn iu kin
(
)
0 0
( )x t t
η δ
− <
cng u xác nh trên
khong (
0
t t
≤ < +∞
) và th$a mãn iu kin
( ) ( )x t t
η ε
− <
vi mi
[
)
0
; .
t t
∈ +∞
1.1.2 H phng trình vi phân thng tuyn tính
Xét h phng trình vi phân thng tuyn tính d ng
( ) ( )
1
, 1, ,
n
i
ik k i
k
dx
a t x f t i n
dt
=
= + =
(1.1.8)
trong ó
(
)
(
)
. , . ( ),
ik i
a f C I
+
∈
tc là các h s
(
)
.
ik
a ca
k
x
và các s h ng t do
(
)
.
i
f
ca h (1.1.8) là các hàm s liên tc trên khong
(
)
; .
I t
+
= +∞
Nu không
có chú thích gì khác, ta luôn gi thit các hàm s
(
)
(
)
,
ik i
a t f t
nhn giá tr thc
và
( ), 1, ,
i
x t i n
=
là các ,n hàm cn tìm cng nhn các giá tr thc.
Nu a vào các kí hiu:
10
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
1, ,
1 1
1, ,
, , , , , ,
i n
n ik n
k n
x t column x x A t a t f t column f t f t
=
=
= = =
thì h
(1.1.8) có th
vi
t d
i d
ng sau
ây:
( ) ( )
,
dx
A t x f t
dt
= +
(1.1.9)
trong
ó
(
)
(
)
(
)
. , . .
A f C I
+
∈
N
u
( ) 0
f t
≡
thì h
(1.1.9)
c g
i là h
tuy
n tính thu
n nh
t.
nh lý 1.1.2
(
nh lý t
#
n t
i duy nh
t nghi
m cho h
tuy
n tính)
V
i m
i
0
t I
+
∈
và
(
)
0 01 0
, , ,
n
x column x x
=
h
(1.1.9) có duy nh
t nghi
m
( )
x t
xác
nh
v
i m
i
t I
+
∈
và th
a mãn
i
u ki
n ban
u
(
)
0 0
.
x t x
=
H
n n
a, nghi
m
ó
kéo dài
c t
i vô cùng.
Khái nim ma trn nghim c bn
Xét h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính thu
n nh
t t
ng
ng v
i h
(1.1.9)
( ) .
dx
A t x
dt
=
(1.1.10)
Gi
s
(
)
[
]
1
( ), , ( ) ,
n
X t x t x t
=
trong
ó
(
)
1
( ) ( ), , ( ) , 1, , ,
i i ni
x t column x t x t i n
= =
là h
g
#
m
n
nghi
m c
a h
(1.1.10),
c l
p tuy
n tính trên kho
ng
.
I
+
Ma tr
n
vuông
(
)
[
]
1
( ), , ( ) ,
n
X t x t x t
=
c
p
,
n
c l
p nên b
i
n
nghi
m
ó sao cho c
t
th
i
là c
t t
a
c
a nghi
m
( ), 1, ,
i
x t i n
=
c g
i là ma tr
n nghi
m c
b
n c
a h
(1.1.10).
N
u
(
)
0
,
n
X t I
=
trong
ó
n
I
là ma tr
n
n v
, thì ma tr
n nghi
m c
b
n
(
)
X t
c
a h
(1.1.10)
c g
i là chu
n hóa t
i
0
.
t t
=
1.1.3 Các tính cht n nh ca h phng trình vi phân tuyn tính
Xét h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính
11
( ) ( )
,
dx
A t x f t
dt
= +
(1.1.9)
trong
ó
(
)
(
)
(
)
,
A t f t C I
+
∈ và gi
s
( )
dx
A t x
dt
=
(1.1.10)
là h
thu
n nh
t t
ng
ng.
Tính cht 1
T
t c
các nghi
m c
a h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính
u
n
nh ho
c không
n
nh theo Lyapunov khi
.
t
→ +∞
T
'
tính ch
t này, thay vì nói m
t nghi
m c
th
c
a h
ph
ng trình vi phân là
&
n
nh, ta có th
nói h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính (1.1.9) là
n
nh hay
không
n
nh.
Chú ý 1.1.1
Tính ch
t trên không
úng cho h
ph
ng trình vi phân phi tuy
n
vì có ví d
ch
ra r
!
ng, h
phi tuy
n có th
v
'
a có nghi
m
&
n
nh v
'
a có
nghi
m không
&
n
nh.
Tính cht 2
H
ph
ng trình vi phân (1.1.9)
n
nh Lyapunov v
i m
i s
h
ng
t
do
( )
f t
khi và ch
!
khi nghi
m t
m th
ng
(
)
0
t
η
≡
c
a h
thu
n nh
t t
ng
"
ng (1.1.10) là
n
nh Lyapunov khi
.
t
→ +∞
H qu 1.1.1
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính
n
nh n
u ít nh
t m
t
nghi
m c
a h
n
nh, không
n
nh n
u có m
t nghi
m không
n
nh.
H qu 1.1.2
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính không thu
n nh
t
n
nh khi
và ch
!
khi h
tuy
n tính thu
n nh
t t
ng
"
ng
n
nh.
V
i h
qu
trên,
nghiên c
u tính
&
n
nh c
a m
t h
tuy
n tính ta ch
c
n
nghiên c
u tính
&
n
nh c
a nghi
m t
m th
ng c
a h
thu
n nh
t t
ng
ng.
Chú ý 1.1.2
Dáng
i
u nghi
m c
a h
tuy
n tính không thu
n nh
t (1.1.9) v
i
s
h
ng t
do tùy ý
( )
f t
theo ngh
a
&
n
nh c
ng t
ng
ng dáng
i
u c
a
nghi
m c
a h
thu
n nh
t (1.1.10) t
ng
ng.
12
Vì v
y, sau này ta gi
i h
n vi
c nghiên c
u tính
&
n
nh ch
i v
i h
vi phân
tuy
n tính thu
n nh
t.
Tính cht 3
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính (1.1.9) là
n
nh
u khi và ch
!
khi nghi
m t
m th
ng
(
)
0
t
η
≡
c
a h
thu
n nh
t t
ng
"
ng (1.1.10) là
n
nh
u khi
.
t
→ +∞
Tính cht 4
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính (1.1.9) là
n
nh ti
m c
n n
u
nghi
m t
m th
ng
(
)
0
x t
≡
c
a h
thu
n nh
t t
ng
"
ng (1.1.10)
n
nh ti
m
c
n khi
.
t
→ +∞
H qu 1.1.3
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính (1.1.9)
n
nh ti
m c
n khi và
ch
!
khi h
tuy
n tính thu
n nh
t t
ng
"
ng (1.1.10)
n
nh ti
m c
n.
Tính cht 5
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính (1.1.9)
n
nh ti
m c
n khi và
ch
!
khi m
i nghi
m
(
)
0
( ),x t t t
≤ < +∞
c
a h
u d
n
n
0
khi
,
t
→ +∞
t
"
c là
ta có
lim ( ) 0.
t
x t
→∞
=
H qu 1.1.4
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính
n
nh ti
m c
n thì
n
nh
ti
m c
n trong toàn th
.
Tính cht 6
H
ph
ng trình vi phân (1.1.9)
n
nh khi và ch
!
khi m
i nghi
m
(
)
0
( ),x t t t
≤ < +∞
c
a h
u gi
i n
i trên n
a tr
c
0
.
t t
≤ < +∞
H qu 1.1.5
N
u h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính không thu
n nh
t
n
nh
thì m
i nghi
m c
a nó ho
c b
ch
n ho
c không b
ch
n khi
.
t
→ +∞
1.1.4 H kh quy
Lý thuy
t v
h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính v
i h
s
h
!
ng
ã
c xây
d
ng t
ng
i tr
n v
-
n. M
t câu h
$
i t
nhiên
t ra là: Li
u có th
a m
t h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính v
i h
s
bi
n thiên v
h
ph
ng trình vi phân
tuy
n tính v
i h
s
h
!
ng hay không?- Các h
nh
v
y
c g
i là h
kh
quy.
Ta có
13
nh ngha 1.1.8
Ma tr
n vuông
(
)
[
)
1
0
. ;
L C t
∈ ∞
c
p
n n
×
c g
i là ma tr
n
Lyapunov n
u các
i
u ki
n sau
c th
$
a mãn:
1)
.
( ), ( )
L t L t
b
ch
n trên kho
ng
[
)
0
; ,
t
∞
t
c là
( ) ( )
.
sup ,sup
t t
L t L t
< ∞ < ∞
v
i m
i
0
.
t t
≤ < ∞
2)
(
)
det 0,
L t m
≥ >
trong
ó m là h
!
ng s
d
ng nào
ó.
Nhn xét
Ma tr
n
1
( ),
L t
−
ngh
ch
o v
i ma tr
n Lyapunov
(
)
L t
c
ng là ma
tr
n Lyapunov.
nh ngha 1.1.9
Phép bi
n
&
i tuy
n tính
( ) ,
y L t x
=
(1.1.11)
v
i
( )
L t
là
(
)
n n
× −
ma tr
n Lyapunov,
x
và
y
là các
(
)
1
n
× −
véc t
,
c g
i
là phép bi
n
i Liapunov.
nh ngha 1.1.10
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính thu
n nh
t (1.1.10)
c
g
i là kh
quy theo Lyapunov n
u nó th
a
c v
h
ph
ng trình vi phân
tuy
n tính v
i ma tr
n h
!
ng
dy
By
dt
= (1.1.12)
nh
m
t phép bi
n
&
i Lyapunov
(
)
.
y L t x
=
nh lý 1.1.3
(Erugin, xem [2], [4])
H
ph
ng trình vi phân tuy
n tính (1.1.10)
là kh
quy khi và ch
!
khi m
t ma tr
n c
b
n
( )
X t
nào
ó c
a nó có th
bi
u
di
n
c
d
ng
( ) ( ) ,
tB
X t L t e
=
trong
ó
(
)
L t
là ma tr
n Lyapunov,
B
là ma
tr
n h
#
ng s
.
1.2 Lý thuyt Floquet cho h phng trình vi phân thng
Xét h
ph
ng trình vi phân tuy
n tính
14
( )
, 0
dx
A t x t
dt
= ≥
(1.2.1)
v
i ma tr
n
(
)
A t
có các h
s
là các hàm s
liên t
c (ho
c liên t
c t
'
ng khúc),
và tu
n hoàn, t
c là
(
)
(
)
.
A t A t
ω
+ =
(1.2.2)
Ta có
nh lý Floquet n
&
i ti
ng sau
ây.
nh lý 1.2.1
(
nh lý Floquet, xem [2], [4]) Ma tr
n nghi
m c
b
n, chu
n hóa
t
i
0
t
=
c
a h
tuy
n tính (1.2.1) v
i ma tr
n
(
)
A t
là
ω
- tu
n hoàn có d
ng
( ) ( ) ,
t
X t t e
Λ
= Φ
(1.2.3)
trong
ó
( )
t
Φ
là ma tr
n không suy bi
n, thu
c l
p hàm kh
vi
1
C
(ho
c l
p
hàm liên t
c t
$
ng khúc),
ω
- tu
n hoàn và
(0) ,
n
I
Φ =
còn
Λ
là ma tr
n h
#
ng.
Chng minh
Gi
s
( )
X t
là ma tr
n nghi
m c
b
n chu
,
n hóa t
i 0 c
a h
(1.2.1), t
c là
(0) .
n
X I
=
(1.2.4)
Khi
ó, ma tr
n
( )
X t
ω
+
c
ng là ma tr
n nghi
m c
b
n. Th
t v
y, nh
#
ng
nh
t th
c
.
( ) ( ) ( ),
X t A t X t
≡ ta có:
[ ]
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ).
d d
X t X t t A t X t A t X t
dt dt
ω ω ω ω ω ω
+ = + + = + + = +
Nh vy,
( )
X t
ω
+
cng là ma trn nghim c bn c bn ca h (1.2.1). Do
tính cht nghim ca h phng trình vi phân tuyn tính, ta có
( ) ( ) ,
X t X t C
ω
+ =
(1.2.5)
trong ó C là ma trn h!ng, không suy bin.
Trong #ng nht thc (1.2.5), cho
0
t
=
và ý n iu kin (1.2.2) ta có:
( )
C X
ω
=
Vy
( ) ( ) ( ).
X t X t X
ω ω
+ =
(1.2.6)
15
Ma trn
(
)
X
ω
c gi là ma trn mônôrômi ca h tun hoàn (1.2.1).
Do
( )
X t
là ma trn nghim c bn nên
(
)
det 0.
X
ω
≠
t
1
( ) .
LnX
ω
ω
= Λ
(1.2.7)
Khi y ta có
( ) .
X e
ω
ω
Λ
=
(1.2.8)
Biu di%n
( )
X t
di d ng
(
)
( ) ( ) ,
t t t
X t X t e e t e
−Λ Λ Λ
≡ = Φ
(1.2.9)
trong ó
( ) ( ) .
t
t X t e
−Λ
Φ =
Ta có:
( )
( ) ( ) ( ) .
t t
t X t e X t e e
ω ω
ω ω ω
−Λ + −Λ −Λ
Φ + = + = +
ý n (1.2 6) và (1.2.8) ta suy ra:
(
)
( ) ( ) ( ) . . ( ) ( ),
t t t
t X t X e e X t e e e X t e t
ω ω ω
ω ω
−Λ −Λ Λ −Λ −Λ −Λ
Φ + = = = = Φ
ngha là ma trn
( )
t
Φ
tun hoàn vi chu kì
ω
.
Ngoài ra, nu
( ) ( ; )
A t C
∈ −∞ +∞
thì t' (1.2.9) ta suy ra
1
( ) ( ). ( ; ).
t
t X t e C
−Λ
Φ = ∈ −∞ +∞
Hn na, ta có
(0) , det ( ) det ( )det 0.
t
n
I t X t e
−Λ
Φ = Φ = ≠
nh lý chng minh xong.
nh ngha 1.2.1 Các giá tr riêng
j
λ
ca ma trn
,
Λ
tc các nghim ca
phng trình
det( ) 0
I
λ
Λ − =
c gi là các s m% c trng ca h (1.2.1).
nh ngha 1.2.2 Các giá tr riêng
(
)
1, ,
j
j n
ρ
= …
ca ma trn
(
)
,
C X
ω
=
tc
các nghim ca phng trình c trng
det[ ( ) ] 0
X I
ω ρ
− =
(1.2.10)
c gi là các nhân t ca h (1.2.1).
16
nh lý 1.2.2 &i vi mi nhân t
,
ρ
tn ti mt nghim không tm thng
( )
t
ξ
ca h (1.2.1) tha mãn iu kin
( ) ( ).
t t
ξ ω ρξ
+ =
(1.2.11)
Ngc li, nu iu kin (1.2.11) tha mãn i vi mt nghim không tm
thng
( )
t
ξ
nào ó thì
ρ
là nhân t ca h ã cho.
Chng minh 1) Chn véc t riêng ca ma trn mônôrômi
( )
X
ω
ng vi giá
tr riêng
ρ
làm iu kin u
(0),
ξ
ta có:
( ) (0) (0)
X
ω ξ ρξ
=
và
( ) ( ) (0).
t X t
ξ ξ
=
T' ó ta có:
( ) ( ) (0) ( ) ( ) (0) ( ) (0) ( ).
t X t X t X X t t
ξ ω ω ξ ω ξ ρξ ρξ
+ = + = = =
Nh vy iu kin (1.2.11) c th$a mãn.
2) Ngc l i, gi s iu kin (1.2.11) th$a mãn i vi mt nghim không tm
thng
( ) ( ) (0)
t X t
ξ ξ
=
nào ó. t
0
t
=
ta c
( ) (0),
ξ ω ρξ
=
tc là
( ) (0) ( ) (0).
X
ω ξ ξ ω ρξ
= =
Vy
(0)
ξ
là véc t riêng ca ma trn mônôrômi
( )
X
ω
và s
ρ
là nghim ca
phng trình
[
]
det ( ) 0.
X I
ω ρ
− =
Ngha là
ρ
là nhân t ca h (1.2.1).
H qu 1.2.1 H tuyn tính tun hoàn (1.2.1) có nghim không tm thng tun
hoàn vi chu kì
ω
khi và ch! khi h có ít nht mt nhân t b#ng 1.
nh lý 1.2.3 H tuyn tính vi ma trn tun hoàn, liên tc là kh quy.
nh lý 1.2.4 1) H tuyn tính thun nht tun hoàn (1.2.1) là n nh khi và ch!
khi mi nhân t
j
ρ
ca nó u n#m trong hình tròn n v óng
1,
ρ
≤
trong
ó các nhân t n#m trên ng tròn
1
ρ
=
u có c s cp n nu chúng
c xem nh nhng giá tr riêng ca ma trn mônôrômi tng "ng.
2) &iu kin cn và h tun hoàn n nh tim cn là mi nhân t ca nó
n#m trong hình tròn n v
1.
ρ
<
17
CHNG 2
LÝ THUYT FLOQUET TRÊN THANG THI GIAN
Nh!m thng nht nghiên cu các h ri r c và liên tc, Hilger (1988, [8]) ã a
ra khái nim thang thi gian. Ông và mt s ngi khác ã nghiên cu và phát
trin gii tích (phép toán vi phân và tích phân) và h ng lc trên thang thi
gian. Sau khi Hilger a ra khái nim thang thi gian và nghiên cu h ng lc
trên thang thi gian, mt s nhà toán hc ã quan tâm nghiên cu và xây dng
lý thuyt Floquet i vi h ng lc tun hoàn trên thang thi gian.
Chng này trình bày các kt qu ca DaCunha [7] v h ng
lc tun hoàn trên thang thi gian.
2.1 Mt s nh ngha và tính cht c bn v thang thi gian
2.1.1 Các nh ngha c bn
nh ngha 2.1.1 Thang thi gian là mt tp con óng tùy ý khác r+ng ca tp
các s thc
,
thng c kí hiu là
Thí d, các tp
0
, , ,
(tp s thc, tp s nguyên, tp s t nhiên, tp s t
nhiên khác 0),
h
=
vi
0
h
>
là mt s bt kì, là nhng thang thi gian.
Tp
( ) ( )
,
0
, ,
a b
k
k a b k a b a
∞
=
= + + +
, 0
a b
>
là hp ca các khong óng xut phát t' 0, có dài
,
a
và hai khong cách
nhau mt o n có dài
,
b
là thang thi gian.
Các tp
[
)
, \ , , 0;1
không phi là thang thi gian.
Ta luôn gi s r!ng, thang thi gian
c trang b mt tôpô cm sinh t' tôpô
thông thng trên tp các s thc
.
18
nh ngha 2.1.2 Cho
là mt thang thi gian. Vi m+i
t
∈
ta nh ngha
toán t nhy tin (forward jump) và toán t nhy lùi (backward jump) nh sau:
1. Toán t nhy tin:
(
)
{
}
: : inf : .
t s s t
σ σ
→ = ∈ >
2. Toán t nhy lùi:
{
}
: , ( ): sup : .
t s s t
ρ ρ
→ = ∈ <
nh ngha 2.1.3 im
t
∈
c gi là im cô lp phi (right-scattered) nu
(
)
;
t t
σ
>
im trù mt phi (right-dense) nu
sup
t
<
và
(
)
;
t t
σ
=
im cô
lp trái (left-scattered) nu
(
)
;
t t
ρ
<
im trù mt trái (left-dense) nu
inf
t
>
và
(
)
.
t t
ρ
=
im v'a là cô lp phi v'a là cô lp trái c gi là im cô lp (isolated);
im v'a là trù mt phi v'a là trù mt trái gi là im trù mt (dense).
nh ngha 2.1.4 Hàm s
µ
+
→
xác nh bi
(
)
(
)
: ,
t t t
µ σ
= −
t
∈
c
gi là hàm ht (graininess) ca thang thi gian
Hàm h t c trng s thay &i ca thang thi gian t i thi im
.
t
Ví d 2.1.1
1. Khi
=
thì
( ) ( )
t t t
σ ρ
= =
và
( ) 0.
t
µ
=
2. Khi
=
thì
( ) 1, ( ) 1, ( ) 1.
t t t t t
σ ρ µ
= + = − =
3. Khi
{
}
{
}
: , 3 , 2 , ,0, ,2 ,3 , ,
h hz z h h h h h h
= = ∈ = − − −
0
h
>
thì
( ) , ( ) , ( ) .
t t h t t h t h
σ ρ µ
= + = − =
4. Khi
( ) ( )
,
0
, ,
a b
k
k a b k a b a
∞
=
= + + +
, 0
a b
>
thì
( ) ( )
)
( )
{ }
0
0
, , ;
( )
, .
k
k
t t k a b k a b a
t
t b t k a b a
σ
∞
=
∞
=
∈ + + +
=
+ ∈ + +
19
( ) ( )
(
( )
{ }
0
0
, , ;
( )
, .
k
k
t t k a b k a b a
t
t b t k a b
ρ
∞
=
∞
=
∈ + + +
=
− ∈ +
( ) ( )
)
( )
{ }
0
0
0, , ;
( )
, .
k
k
t k a b k a b a
t
b t k a b a
µ
∞
=
∞
=
∈ + + +
=
∈ + +
Ký hiu
(
)
{
}
, : .
a b t a t b
= ∈ < <
n gin, khi thang thi gian
ã cho,
ta s. vit
(
)
[
]
[
)
(
]
, ; , ; , ; ;
a b a b a b a b
thay cho
(
)
[
]
[
)
(
]
, ; , ; , ; ; .
a b a b a b a b
Nu thang thi gian
có phn t ln nht M là im cô lp trái thì ta t
{
}
\ .
k
M
=
Trong các trng hp còn l i (
không có phn t ln nht
hoc phn t ln nht M không phi là im cô lp trái) thì ta t
.
k
=
thc hin chng minh các nh lý trên thang thi gian, ta cn
Nguyên lý quy np trên thang thi gian
Vi
0
t
∈
gi s
(
)
[
)
{
}
0
: ,
S t t t
∈ ∞
là mt h các phát biu tho mãn:
1. Phát biu
0
( )
S t
là úng,
2. Nu
[
)
0
;t t
∈ +∞
là im cô lp phi và
( )
S t
là úng thì
( ( ))
S t
σ
cng úng,
3. Nu
[
)
0
;t t
∈ +∞
là im trù mt phi và
( )
S t
là úng thì t#n t i mt lân cn
U
ca
t
sao cho
( )
S s
là úng vi mi
(
)
; ,
s U t
∈ ∩ +∞
4. Nu
[
)
0
;t t
∈ +∞
là im trù mt trái và S(s) là úng vi mi
[
)
0
,
s t t
∈
thì
( )
S t
là úng.
Khi ó,
( )
S t
là úng vi mi
[
)
0
; .
t t
∈ +∞
2.1.2 Tính liên tc
20
nh ngha 2.1.5 1. Hàm
:f
→
c gi là chính quy (regulated) nu t#n
t i gii h n bên phi (hu h n) t i tt c các im trù mt phi trong
và t#n
t i gii h n bên trái (hu h n) t i tt c các im trù mt trái trong
.
2. Hàm
:f
→
c gi là rd - liên tc (right-dense continuous) nu nó liên
tc t i các im trù mt phi và gii h n bên trái là t#n t i (hu h n) t i các im
trù mt trái trong
.
3. Mt
m n
× −
ma trn
(
)
.
A
hàm xác nh trên thang thi gian
c gi là rd
- liên tc nu m+i phn t ca
(
)
.
A
là rd - liên tc.
4. Cho
X
là mt không gian Banach, ánh x
(
)
(
)
: , , ,
k
f X X t x f t x
× →
gi là rd - liên tc nu các iu kin sau c th$a mãn:
a)
f
liên tc t i m+i im
(
)
,
t x
vi
t
là trù mt phi hay
max
t
=
b) Các gii h n
(
)
( ) ( )
(
)
, , ,
, : lim ,
s y t x s t
f t x f s y
−
→ <
=
và
(
)
lim ,
y x
f t y
→
t#n t i t i m+i im
(
)
,
t x
vi
t
là im trù mt trái.
nh lý 2.1.1 (xem [6]) Xét hàm
: .
f
→
Ta có:
1. Nu
f
liên tc thì
f
là rd - liên tc.
2. Nu
f
là rd - liên tc thì
f
là chính quy.
3. Toán t nhy tin
σ
là rd - liên tc.
4. Nu
f
là chính quy (rd-liên tc ) thì :f f
σ
σ
=
c%ng là chính quy (rd-liên
tc).
5. Cho
f
liên tc. Nu
:g
→
là chính quy (rd-liên tc) thì
fg
c%ng là
chính quy (rd-liên tc).
2.1.3 Tính kh vi
21
nh ngha 2.1.6 Xét hàm s
: .
f
→
&o hàm Hilger hay
∆ −
o hàm
ca
f
t i
k
t
∈
là mt s (nu nó t#n t i), c kí hiu là
(
)
,
f t
∆
nu vi mi
0
ε
>
cho trc t#n t i lân cn U ca t sao cho
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
, .
f t f s f t t s t s s U
σ σ ε σ
∆
− − − ≤ − ∀ ∈
Hàm
f
c gi là
∆ −
kh vi (nói ng"n gn là kh vi) trên
k
nu
(
)
f t
∆
t#n
t i vi mi
.
k
t
∈
nh lý 2.1.2 (xem [6]) Xét hàm s
:f
→
và
.
k
t
∈
Khi ó ta có:
1. Nu
f
kh vi ti t thì
f
liên tc ti
.
t
2. Nu
f
liên tc ti
t
và
t
là im cô lp phi thì
f
là kh vi ti
t
và
( )
(
)
(
)
(
)
( )
.
f t f t
f t
t
σ
µ
∆
−
=
3. N
u
t
là
i
m trù m
t ph
i thì
f
kh
vi t
i
t
khi và ch
!
khi gi
i h
n
(
)
(
)
lim
s t
f t f s
t s
→
−
−
tn ti hu hn và khi ó
(
)
f t
∆
=
(
)
(
)
lim .
s t
f t f s
t s
→
−
−
4. Nu
f
là kh vi ti
t
thì
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
.
f t f t t f t
σ µ
∆
= +
Ký hiu:
(
)
{
, : :
rd
C f f
= →
là rd - liên tc}.
(
)
{
1
, : :
rd
C f f
= →
là kh vi và
f
∆
là rd-liên tc}.
Ví d 2.1.2 Ta xét hai trng hp
=
và
.
=
1. Nu
=
thì t' nh lý trên suy ra hàm
:
f
→
là
∆ −
kh vi t i
t
khi
và ch khi gii h n
(
)
(
)
lim
s t
f s f t
s t
→
−
−
t#n t i, tc là
f
kh vi (theo ngha thông
thng) t i t.
22
Trong trng hp này ta có
( )
(
)
(
)
( )
lim .
s t
f t f s
f t f t
t s
∆
→
−
′
= =
−
2. Nu
=
thì t' nh ngha hoc t' nh lý trên suy ra hàm
:
f
→
là
∆ −
kh vi t i
t
∈
và
(
)
(
)
(
)
1
f t f t f t
∆
= + −
=
(
)
f t
∆
, ây
∆
là toán t sai
phân tin thông thng
(
)
(
)
1 .
u u t u t
∆ = + −
2.1.4 Tính kh tích
nh ngha 2.1.7 Mt hàm
:f
→
gi là tin kh vi (pre-differentiable) vi
min kh vi
D
nu các iu kin sau #ng thi c th$a mãn:
a)
,
k
D
⊂
b)
\
k
D
là không quá m c và không cha im cô lp phi nào ca
,
c)
f
kh vi t i m+i
.
t D
∈
nh lý 2.1.3 (nh lý giá tr trung bình) Cho
f
và
g
là các hàm nhn giá tr
th c, xác nh trên
và là tin kh vi vi min kh vi
.
D
Khi ó, nu
(
)
(
)
,
f t g t t D
∆ ∆
≤ ∀ ∈
thì
(
)
(
)
(
)
(
)
, , , .
f s f r g s g r r s r s
− ≤ − ∀ ∈ ≤
nh lý 2.1.4 Cho
f
là mt hàm chính quy. Khi ó tn ti mt hàm tin kh vi
F
vi min kh vi
D
sao cho
(
)
(
)
,
F t f t
∆
=
vi mi
.
t D
∈
nh ngha 2.1.8
1.Ta gi hàm
F
trong nh lý 2.1.3 là mt tin nguyên hàm (pre-antiderivative)
ca hàm chính quy
.
f
2. Tích phân bt nh ca mt hàm chính quy
f
là
(
)
(
)
: ,
f t t F t C
∆ = +
trong
ó
C
là mt h!ng s tùy ý và
F
là mt tin nguyên hàm ca hàm
.
f
3. Tích phân xác nh ca mt hàm chính quy
f
là
23
( ) ( ) ( )
: ,
s
r
f t t F s F r
∆ = −
, ,
r s
∈
vi
F
là mt tin nguyên hàm ca hàm
.
f
4. Mt hàm
:
F
→
c gi là mt nguyên hàm (antiderivative) ca
:f
→
nu
(
)
(
)
,
F t f t
∆
=
vi mi
.
k
t
∈
nh ngha 2.1.9 Cho
,
a
∈
sup
= ∞
và
f
là rd - liên tc trên
[
)
, .
a
∞
Tích
phân suy rng ca hàm
f
trên
[
)
,
a
∞
c nh ngha nh sau:
( ) ( )
: lim .
b
b
a a
f t t f t t
∞
→∞
∆ = ∆
Ví d 2.1.3 Xét mt s thang thi gian c bit:
1. Khi
=
thì vi
f
là hàm liên tc trên
ta có
( ) ( )
.
b b
a a
f t t f t dt
∆ =
2. Khi
=
thì vi
:
f
→
là mt hàm tùy ý ta có:
( )
( )
( )
1
1
0
b
t a
b
a
a
t b
f t
f t t
f t
−
=
−
=
∆ =
−
3. Khi
h
=
thì vi
:
f h
→
là mt hàm tùy ý ta có:
( )
( )
( )
1
1
,
0,
,
b
h
a
k
h
b
a
a
h
b
k
h
f kh h
f t t
f kh h
−
=
−
=
∆ =
−
nh lý 2.1.5 Cho
:
m
V
× →
và
:
m
g
→
là kh vi liên tc. Khi ó,
(
)
(
)
., . :V g →
là
∆
- kh vi và ta có
khi a < b,
khi a = b,
khi a > b,
nu a < b,
nu a = b,
nu a > b.
24
( )
( )
( )
( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
1
0
, , , ,
t x
V t g t V t g t V t g t h t g t g t dh
σ µ
∆ ∆ ∆ ∆
′
= + +
( )
( )
( )
( ) ( ) ( )
( )
( )
1
0
, , , ,
t x
V t g t V t g t h t g t g t dh
σ µ
∆ ∆ ∆
′
= + +
ây
x
V
′
là o hàm (theo bin th hai ca hàm
(
)
,
V V t x
=
) và
,
⋅ ⋅
là tích vô
hng theo ngha thông thng.
2.1.5 Tính h i quy
Cho
là trng s thc hay phc.
nh ngha 2.1.10 Hàm
:p
→
c gi là hi quy (regressive) nu
(
)
(
)
1 0
t p t
µ
+ ≠
vi mi
.
k
t
∈
nh lý 2.1.6 Tp hp
(
)
,
ℜ = ℜ
gm tt c các hàm hi quy trên
cùng
vi phép toán
⊕
c xác nh bi
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
:
p q t p t q t t p t q t
µ
⊕ = + +
lp thành mt nhóm Abel. Phn t kh nghch ca phn t
q
ca nhóm này
c kí hiu là
( )( )
(
)
( ) ( )
: .
1
q t
q t
t q t
µ
−
=
+
Ta gi
(
)
,
ℜ =
là nhóm hi quy.
Ta hiu
(
)
(
)
p q t
chính là
(
)
(
)
p q t
⊕
.
Vì th
( )( )
(
)
(
)
( ) ( )
: ,
1
p t q t
p q t
t q t
µ
−
=
+
vi mi
, .
p q
∈ℜ
H qu 2.1.1 Tp tt c các phn t hi quy dng ca
(
)
, ,
ℜ
c xác
nh bi
(
)
, { :1 ( ) ( ) 0
p t p t
µ
+ +
ℜ = ℜ = ∈ℜ + >
,vi mi
}
k
t
∈
, là mt nhóm
con ca
( , ).
ℜ
Nhn xét r!ng, nu
,
p q
∈ℜ
thì
, , , .
p q p q p q
⊕ ∈ℜ