بهطوریکه.fn(x) = x کوچ ترین عددی که در رابطه فوق صدق م کند را دورهی تناوب نقطهیx م نامیم.مجموعهی تمام نقاط تناوبf را با (Per(f نمایش م دهیم.
تبصره ١.١.۴. اگر در تعریف فوق ۱=n ، آن اهx را نقطهی ثابت ن اشتf م نامیم، مجموعه نقاط ثابت ن اشتf را با (Fix(f نمایش م دهیم. بنابراین
Fix(f) = {x ∈ X : f(x) = x}.
تعریف ١.١.۵. زیرمجموعهیA ازX را نسبت بهf ، پایای پیشرو گوییم هرگاهf(A) ⊆ A .
مثال ١.١.۶. مجموعهی (O+(x,f پایای پیشرو م باشد زیرا
O+(x,f) = {fi(x) : i ∈ N ∪ {۰}}.
بنابراین اگرf روی ی نقطه دلخواه از (O+(x,f مانند (fj(x اثر کند، داریم
f(fj(x)) = fj+1(x).
از طرف چون (fj(x متعلق به (O+(x,f است، پس {۰}∪j ∈ N ، بنابراینj + ۱ ∈ N . یعن =((f(fj(x
.f(O+(x,f)) ⊆ O+(x,f) درنتیجهfj+1(x) ∈ O+(x,f)
لم ١.١.٧. اگرA ی مجموعهی پایای پیشرو باشد، آن اه ¯A هم پایای پیشرو است (¯A بستارA م باشد.)برهان. م دانیم که (f(A) ⊆ f(A م باشد. چونA ی مجموعه پایای پیشرو است لذا
f(A) ⊆ f(A) ⊆ A ⇒ f(A) ⊆ A.
حال به بررس مجموعه نقاطω -حدی، تعاریف و قضایای پیرامون آن م پردازیم.
تعریف ١.١.٨. فرض کنید که (X,d) ی فضای متری وf : X → X ی ن اشت پیوسته باشد. نقطهیy ∈ X
را ی نقطهیω -حدی ازx گوییم هرگاه دنبالهای از اعداد صحیح مثبت مانند {nk} موجود باشد بهطوریکه اگر∞+ →nk ، آن اهfnk(x) → y .مجموعهی تمام نقاطω -حدی از نقطهیx را با (ω(x,f نمایش م دهیم که (ω(x,f چیزی جز، مجموعهیتمام حدود زیردنبالهای از دنبالهی نیست.
قضیه ١.١.٩. مجموعهی تمام حدود زیر دنبالهای ی دنباله، ی مجموعه بسته است.
برهان. برای اثبات به [١١] مراجعه شود.
قضیه ١.١.٠١. فرض کنیدf : X → X ی ن اشت پیوسته از فضای متری فشردهیX باشد، آن اه برای هرعضو دلخواهx ∈ X داریم
،ω(x,f) ̸= ∅
(ω(x,f ی زیرمجموعه بسته ازX م باشد،
اگرf ی همیومورفیسم باشد آن اه (f(ω(x,f)) = ω(x,f،
۴. (ω(fn(x),f) = ω(x,f، و۵. ((ω(fi(x),fn) = fi(ω(x,fn.برهان. به ترتیب به اثبات موارد فوق م پردازیم:
چون مجموعهی {{۰}∪O+(x,f) = {fn(x) : n ∈ N ی زیرمجموعه از فضای متری فشردهیX م باشد پس دارای ی زیردنبالهی هم راست، یعن دنبالهی {nk} از اعداد صحیح مثبت وy ∈ X وجود دارد
بهطوریکهfnk(x) → y و این ایجاب م کند که (y ∈ ω(x,f، بنابراین ∅ ≠ (y ∈ ω(x,f.
چون (ω(x,f دقیقاًً با مجموعهی تمام حدود زیردنبالهای مجموعهی برابر م باشد، لذا طبققضیه ٩.١.١ مجموعه (ω(x,f بسته است.
ابتدا ثابت م کنیم که (f(ω(x,f)) ⊆ ω(x,f.
برای این منظور فرض کنید که (y ∈ ω(x,f، نشان م دهیم (f(y) ∈ ω(x,f.
هن ام که (y ∈ ω(x,f، ی دنباله از اعداد صحیح مثبت مانند {nk} وجود دارد بهطوریکهfnk(x) → y ،
چونf ی ن اشت پیوسته م باشد بنابراین (f(fnk(x)) → f(y پس (fnk+1(x) → f(y و در نتیجه ∈ (f(y(ω(x,f.
برای اثبات ع س: فرض م کنیم (y ∈ ω(x,f در اینصورت طبق تعریف نقاطω -حدی، دنبالهای از اعداد
صحیح مثبت مانند {nk} وجود دارد بهطوریکهfnk(x) → y ، چونX فشرده است لذا دنباله {(fnk(x} دارای
ی زیر دنبالهی هم را مانند {(fnk−۱(x} است بنابراینfnk−۱(x) → z . اکنون در نظر م گیریم
t = f−۱(x) ⇒ x = f(t),
چونf پیوسته است با اثر دادن آن در طرفین رابطه زیر داریم
.
از ی تای حد نتیجه م شود کهf(z) = y . از آنجا که (z ∈ ω(x,f پس ((f(z) ∈ f(ω(x,f، یعن ∈y ((f(ω(x,f. بنابراین ((ω(x,f) ⊆ f(ω(x,f و در نتیجه (f(ω(x,f)) = ω(x,f.
۴) داریم
y ∈ ω(fn(x),f) ⇔ ∃{nk} s.t. fnk(fn(x)) → y ⇔ fnk+n(x) → y ⇔ y ∈ ω(x,f).
۵) با بهره گرفتن از قسمت (۴) داریم (ω(fi(x),fn) = ω(x,fn و با بهره گرفتن از قسمت (٣)، رابطه زیر رابهدست م آوریم
ω(x,fn) = fi(ω(x,fn)), در نتیجه
ω(fi(x),fn) = fi(ω(x,fn)).
گزاره ١.١.١١. فرض کنیدf : X → X ی ن اشت پیوسته روی فضای متری فشردهیX باشد. برای هر عضودلخواهx ∈ X ، رابطه زیر برقرار است
.
برهان. رفت: فرض کنید (y ∈ ω(x,f. طبق تعریف مجموعهی نقاطω -حدی، دنبالهی {nk} وجود داردبهطوریکهfnk(x) → y یا بهطور معادلy ی نقطه حدی برای دنبالهی است. بنابراین م توانگفت که برای هرy ،n ∈ N ی نقطه حدی مجموعهی {fi(x) : i > n} است. یعن
∀n ∈ N ; y ∈ {fi(x) : i > n}, پس
.
برگشت: فرض کنید دراینصورت
.
م توان نتیجه گرفت کهy ی نقطه حدی مجموعهی {۰fi(x) : i > n}، برای ی ۰n ثابت است. زیرا اگرy ی
نقطه حدی از {۰fi(x) : i > n} نبـاشد، پس باید {۰y ∈ {fi(x) : i > n. بنابراین یm وجود دارد که =y (fm(x. اکنون اگرn > m در نظر ب یریم، چونy ی نقطه حدی از {۰fi(x) : i > n} نیست، لذا م توان نتیجه
گرفت کهy ی نقطه حدی مجموعه {fi(x) : i > n} نیز نم باشد، زیرا {۰fi(x) : i > n} ⊆ {fi(x) : i > n}
راهنمای نگارش پایان نامه و مقاله درباره : همیومورفیسم فراکتالی برای سیستم های تکرار توابع- فایل ۲