New properties of recurrent motions and limit sets of dynamical systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the earlier article by the authors [A.P. Afanas’ev, S. M. Dzyuba “About new properties of recurrent motions and minimal sets of dynamical systems”, Russian Universities Reports. Mathematics, 26:133 (2021), 5-14] a connection between general motions and recurrent motions in a compact metric space is established, and a very simple behavior of recurrent motions is proved. Based on these results, we introduce here a new definition of recurrent motion which, in contrast to the one widely used in modern literature, provides fairly complete information about the structure of a recurrent motion as a function of time and, therefore, is more illustrative. At the same time, we show that in an abstract metric space, the proposed definition is equivalent to Birkhoff’s definition and is equivalent to the generally accepted modern definition in a complete metric space. Necessary and sufficient conditions for recurrence (in the sense of the definition proposed in the article) of a motion in a compact metric space are obtained. It is proved that α - and ω -limit sets of any motion are minimal in a compact metric space (this assertion was announced in an earlier paper by the authors). From the minimality of α - and ω -limit sets, it is deduced that in a compact metric space, each positively (negatively) Poisson-stable point lies on the trajectory of a recurrent motion, i.e. is a point of a minimal set, and thus, in a compact metric space with a finite positive invariant measure almost all points are points of minimal sets.

About the authors

Aleksandr P. Afanas’ev

Institute for Information Transmission Problems of the Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University

Email: apa@iitp.ru
Doctor of Physics and Mathematics, the Head of the Center for Distributed Computing; Professor 19 Bolshoy Karetny per., Moscow 127051, Russian Federation; GSP-1, Leninskie Gory, Moscow 119991, Russian Federation

Sergei M. Dzyuba

Tver State Technical University

Email: sdzyuba@mail.ru
Doctor of Physics and Mathematics, Professor of the Information Systems Department 22 Afanasiya Nikitina nab., Tver 170026, Russian Federation

References

  1. A.A. Markov, “Sur une proprietґe gґenґerale des ensembles minimaux de Birkhoff”, C.R. Acad. Sci., 193 (1931), 823-825.
  2. В.В. Немыцкий, В. В. Степанов, Качественная теория дифференциальных уравнений, УРСС, М., 2004.
  3. Дж. Биркгоф, Динамические системы, Изд. дом «Удмуртский университет», Ижевск, 1999.
  4. А.П. Афанасьев, С.М. Дзюба, “О новых свойствах рекуррентных движений и минимальных множеств динамических систем”, Вестник российских университетов. Математика, 26:133 (2021), 5-14.
  5. А.П. Афанасьев, С.М. Дзюба, “Метод построения минимальных множеств динамических систем”, Дифференциальные уравнения, 51:7 (2015), 835-841.
  6. А.П. Афанасьев, С.М. Дзюба, Устойчивость по Пуассону в динамических и непрерывных периодических системах, ЛКИ, М., 2007.
  7. Дж. Хейл, Теория функционально-дифференциальных уравнений, Мир, М., 1984.
  8. Э.А. Коддингтон, Н. Левинсон, Теория обыкновенных дифференциальных уравнений, ЛКИ, М., 2007.
  9. С. X. Арансон, “Об отсутствии незамкнутых устойчивых по Пуассону полутраекторий и траекторий двоякоасимототических к двойному предельному циклу у динамических систем первой степени негрубости на ориентируемых двумерных многообразиях”, Математический сборник, 76(118):2 (1968), 214-230.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).