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具有周期边界条件的有限光滑势波动方程的可约性。 (英语) Zbl 1454.35010号

在本文中,作者调查了波动方程的可约性\[(e_1)\\\\u_{tt}-u_{xx}+Mu+\varepsilon(V_0(\omega t)u_{xx}+V(ωt,x)u)=0,\]其中\(x\in\mathbb{R}/2\pi\mathbb{Z}\),常量\(M>0),(V_0)是(C^N)-光滑和准周期的时间(t)与丢番图频率\(\omega\in\mathbb{R}^n\)。丢番图条件具有以下形式\(|(k,\omega)|\geq\gamma/|k|^{n+1}\),\(k\in\mathbb{Z}^n\setminus\{0\}\),\(0<\gamma\ll 1\)。这里,可还原性是派生用于\((e_1)\)时间上具有有限光滑和准周期周期性电位边界条件。事实证明,线性方程\(e_1)\可以简化为线性哈密顿量常系数算子系统它是纯虚点谱集。主要结果包括以下声明:相应的波算子具有纯点谱和零Lyapunov指数的性质。更确切地说,证明了对于任何\(0<\gamma\ll 1\),存在一个带有的数字\(\epsilon^{\ast}\)\(0<\epsilon^{\ast}\ll\gamma\)和子集\(\Pi\子集[1,2]^n\),带mes\(\Pi\geq 1-O(\gamma^{1/3})\)对于任何\(0<\varepsilon<\epsilon^{\ast}\)对于任何\(\omega\in\Pi\),存在准周期辛变化方程式\((e1)\)简化为线性哈密顿系统\[\开始{对齐}\点{\波浪线{q}}=(\Lambda+\varepsilon\tilde{q})\波浪线}\\\点{\波浪线{p}}=-(\Lambda+\varepsilon\tilde{Q})\波浪线},\结束{对齐}\]其中\(\Lambda=\mathrm{diag}(\Lambda_j:j=0,1,2\ldots)\),\(\Lambda_0=\rho\sqrt{M}\),\(\Lambeda_j=\rho\sqrt{j^2+M}\,E_{22}\),\(\rho\)是接近1的常数,\(E_{22})是一个(2乘2)单位矩阵,并且是(颚化符{Q} _ i\|\leq C/i\)(\(i=1,2,\ldots\))。这里是mes是集合(Pi)的勒贝格测度。
作者使用Kolmogorov-Anold-Moser(KAM)方法以及论文中包含的其他结果。

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