discard (779789)

Файл №779789 discard (Pollicott, Yuri - Dynamical Systems and Ergodic Theory)discard (779789)2017-12-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

CHAPTER XIIIMARKOV EXTENSIONS FOR INTERVAL MAPSIn section 4.3 we introduced piecewise expanding Markov interval maps andshowed they can be effectively modelled by a (one sided) subshift of finite type. Thiswas particularly useful in estimating numbers of periodic points. In this chapter weshall describe a more general construction which works for non-Markov piecewiseexpanding maps.13.1 Basic constructionsAssume that T : I → I is a interval map which is expanding on each of theintervals I = I1 ∪ .

. . ∪ Ik . We shall denote their endpoints by {x0 , x1 , . . . , xk } (i.e.I1 = [x0 , x1 ], . . . , Ik = [xk−1 , xk ]).The following simple lemma will be used several times.Lemma 13.1. Let J be a sub interval of one of the intervals I1 , . . . , Ik . The imageT (J) will be a union either of the form:(a)(b)(c)(d)T (J) = DJ ⊂ Ii ;T (J) = ∪tj=s Ij ;T (J) = DJ− ∪ ∪tj=s Ij or T (J) = ∪tj=s Ij ∪ DJ+T (J) = DJ− ∪ ∪tj=s Ij ∪ DJ+where DJ , DJ− ⊂ Is−1 and DJ+ ⊂ It+1 are each closed non-degenerate (strict)sub-intervals.fifth.epsFigure 13.1. The image T (J) of J ∈ E gives rise to two more intervalsDJ− and DJ+ in EProof.

Since T (J) is a closed interval in I it is clear that this exhausts all possibilities.Definition. We call E0 = {I1 , . . . , Ik } the zeroth generation of intervalsWe can apply Lemma 13.1 to each J = Ii (i = 1, . . . , n) to get new sub-intervals.For example, DIi (when T (Ii ) is as in case (a) or (c)) and DI−i , DI+i (when T (Ii ) isas in case (d)). If T (Ii ) corresponds to case (b) then no new intervals are created.Definition. We call E1 = {DI−i , DI+i or DIi : i = 1, . . . , k} the first generation ofintervals.We define collections of intervals En , n ≥ 1, (each a closed sub-interval of oneof the original intervals I1 , .

. . , Ik ) inductively. Given a collection of intervals En−1(each a closed sub-interval of one of the original intervals I1 , . . . , Ik ) then we canTypeset by AMS-TEX125126XIII. MARKOV EXTENSIONS FOR INTERVAL MAPSapply Lemma 13.1 to each interval J ∈ En−1 . We define the nth generation ofintervals to be the collection of closed intervalsEn = {DJ− , DJ+ or DJ : J ∈ En−1 }We write E = ∪∞n=0 En .If J ∈ En , say, then each of the sets J 0 in the appropriate union for T (J) (inLemma 13.1) is called a successor to J.

We write J → J 0 .The essence of this construction is to compensate for the absence of the Markovproperty by introducing more and more intervals so that the image of any J ∈ E isagain the union of other intervals from E. The complications over and above thosein the Markov case are that the larger family E will not in general be finite, andintervals in E will not in general have disjoint interiors.The following simple example illustrates this construction.Example (β-transformation). Let I = [0, 1] and choose 2 > β > 1.

We can definean interval map T : I → I by(βxif 0 ≤ x ≤ β1Tx =βx − 1 if β1 < x ≤ 1In this case, we have that E0 = {[0, β1 ], [ β1 , 1]}. Since β < 2 we have that T [0, β1 ] =[0, β1 ] ∪ [ β1 , 1] and T [ β1 , 1] = [0, β1 ] ∪ [ β1 , β − 1]. Thus E1 = {[ β1 , 1 − β]}. If β <51/2 −1,say,2then T [ β1 , β − 1] = [0, β 2 − β − 1] ⊂ [0, β1 ] and so E2 = {[0, β 2 − β − 1]}.For the purposes of exposition we want to make the following simplifying assumption (which, for example, holds for the β-transformation when β > 1 is notan algebraic number.)Simplifying Assumption.

There are no choices 1 ≤ i ≤ k and n, m ≥ 1 such thatT n (T m xi ) = T m xi (i.e. none of the endpoints is pre-periodic).The next lemma shows that there are some restrictions on the possible successorsto a given interval in En .Lemma 13.2 (Restrictions on successors).(1) If J ∈ En (n ≥ 1) then there are two possibilities.

Either J 0 = T (J) or0T (J) = J 00 ∪ ∪s−1i=r Ii ∪ J where(i) J 00 ∈ Ej , for some 0 ≤ j ≤ n (perhaps with J 00 = ∅),(ii) Ir , . . . , Is−1 are original intervals (perhaps with ∪s−1i=r Ii = ∅), and(ii) J 0 ∈ En+1 ,(2) Each element J ∈ En must be of one of the two types:(i) J = T n (Ii ), for some 1 ≤ i ≤ k,(ii) J has endpoints T m xi , T n xj with n − 1 ≥ m ≥ 0 (for some 1 ≤ i, j ≤ k)(i.e.

J = [T m xi , T n xj ] or J = [T m xi , T n xj ])sixth.epsFigure 13.2XIII. MARKOV EXTENSIONS FOR INTERVAL MAPS127Proof. We prove the lemma by induction on n.For n = 1 both parts of the lemma are immediate from Lemma 4.11 and Assumption (2). Assume that both part (1) and part (2) of the lemma are know forJ ∈ En .If we first assume that J = T n Ir = [T n xs , T n xs+1 ], say, then either(a) T (J) = T n+1 Ir ; or(b) xi−1 ≤ T n+1 xs < xi < . . . < xj < T n+1 xs+1 ≤ xj+1 , say (perhaps with theorder reversed)In case (a) we immediately have T (J) ∈ En+1 (i.e. the “either” case in part (1) ofthe statement and case (i) in part (2)).

In case (b) we have by Lemma 13.1 thatthe sucessors to J are [T n+1 xs , xi ], Ii+1 , . . . , Ij , [xj , T n+1 xs+1 ], (i.e. the “or” casein part (1) of the statement). Moreover, we see that [T n+1 xs , xi ] ∈ En+1 is in theform of case (ii) of part (2).Alternatively, we can assume J = [a, b] = [T m (xj ), T n (xk )] ∈ En , say, with0 ≤ m ≤ n − 1 (the case with the endpoints reversed being similar).There are now two possibilities.(c) xr−1 < T (a) < xr < .

. . < xs < T (b) < xs+1 , say.(d) xr < T (a) < T (b) < xr+1(where in each case T (a) and T (b) might be in the reverse order).In case (c) we can take J 0 = [T (a), xr ] ∈ En+1 and J 00 = [xs , T (xj )] ∈ Em+1 . Incase (d) we take J 00 = [T (a), T (b)] ∈ En+1 . (The case xr < T (b) < T (a) < xr+1being similar). These both correspond to the “Or” case of part (1) in the statement.Moreover, in both cases (c) and (d) J 00 ∈ En+1This completes the proof of the LemmaRemarks.(a) If we don’t assume the simplifying Assumption then there are yet more possibilities with J 0 ∈ Di , 1 ≤ i ≤ n.(b) Since the map T : I → I is clearly piecewise expanding, there are at mostfinitely many successors of the form T n (Ii ).(c) Assume that x ∈ J0 = [a, b] ∈ En .

It is useful to enumerate the variouspossibilities J0 → J1 with T (x) ∈ J1 (cf. Figure 13.3):(1)(2)(3)(4)IfIfIfIfT a < xi < T x < T b < xi+1T a < xi < T x < xi+1 < T bxi < T a < T x < xi+1 < T bxi < T a < T x < T b < xi+1thenthenthenthenJ1J1J1J1= [xi , T b];= [xi , xi+1 ];= [T a, xi+1 ]= [T a, T b]and four more cases if T |J reverses orientation.What characterises these cases is:(i) In case (2) none of the endpoints of J1 are images of J0 ;(ii) in cases (1) and (3) one of the end points of J1 is the image of an endpointof J0 ; and,(iii) in case (4) both of the endpoints of J1 are images of endpoints of J0 .seventh.epsFigure 13.3128XIII.

MARKOV EXTENSIONS FOR INTERVAL MAPSLet (Jn )n∈Z+ be a sequence of sucessor intervals (i.e.J0 → J1 → J2 → . . . ) thenwe can associate a unique element π ((Jn )n∈Z+ ) ∈ I byπ ((Jn )n∈Z+ ) = ∩n∈Z+ T −n Jn(in complete analogy with the Markov case).Although x ∈ I will not in general have a unique sequence (Jn )n∈Z+ such thatπ ((Jn )n∈Z+ ), the next lemma shows the remarkable fact that (generically) the “tail”of such a sequence is uniquely determined.Lemma 13.3. Let (Jn )n∈Z+ and (Jn0 )n∈Z+ be two sequences of sucessors such thatπ ((Jn )n∈Z+ ) = π ((Jn )n∈Z+ ) = x ∈ I. = ∩n∈Z+ T −n Jn0 ). If ∀m ≥ 0, T m (x) 6∈∪n≥0 T n {x1 , .

. . , xk } then ∃N ≥ 0 with Jn = Jn0 for n ≥ N .Proof.Let us denote J0 = [a, b] and J00 = [c, d]. The proof is a little involved, dependingon analysing a number of similar cases. Here is a typical case (the others beingvariations on the same theme). The approach is to analyse the endpoints of theintervals Jn and Jn0 and to show that that for sufficiently large n they must agree.Step One (Comparing J0 and J00 ): Assume (for definiteness) that we beginwith a < c < x < b < d. By monotonicity of T on Ii the images of these pointsmust have the same order (or be reversed).

Assume that the order of the images ispreserved and that T a < xj < T c < T x < T b < xj+1 < T d, say. The succesors toJ0 , J00 containing x are then J1 = [xj , T (b)] and J10 = [T (c), xj+1 ] (by cases (1) and(3) above, respectively).0with a common endpoint): Let N be the smallestStep Two (JN and JNpositive integar such that T N (c, b) ∩ {x0 , . . . , xk } 6= ∅. For 1 ≤ n ≤ N − 1 wesee (by repeated application of cases (1),(3) and (4) above) that the succesors Jneach have one of their endpoints being equal to T n (b).

Similarly, Jn0 will have anendpoint equal to T n (c).Assume that we arrive at T N (c) < xi < T N (x) < T N (b) < xi+1 , say, then xi0, by case (1) above. Furthermore,now usurps of T N (c) as the (left) endpoint of JNxi is also the (left) endpoint of JN .eighth.epsFigure 4.8Step Three (Jn and Jn0 (n ≥ N ) with a common endpoint): We need thefollowing easy sublemma.0Sublemma 13.3.1. If JN ⊂ JNwith one (or both) of their endpoints the same,0then the same is true for Jn , Jn , n ≥ N .Proof of sublemma 13.3.1. This is something which one sees from the four cases(1) to (4) above.0Four (JM and JM(M ≥ N ) with two common endpoints): Assume thatM > N is the least integar for which T M (x, b) ∩ {x0 , .

. . , xk } =6 ∅. We see fromXIII. MARKOV EXTENSIONS FOR INTERVAL MAPS129sublemma 4.13.1 that for N ≤ n < M the point T n−N xi is an endpoint for Jn , Jn0 .Assume that T M (x) < xj < T M (b), say, then xj usurps T M (b) as an endpoint for0JM (by cases (1) or (2) above). Moreover, xj is also an end point for JM. We00conclude that JM = JM and so Jn = Jn for n ≥ M (by sublemma 4.13.1 nowapplied to both endpoints).The other cases are similar. This completes the proof ♣If T : I → I is not Markov then E = ∪∞n=0 En is infinite (by the SimplifyingAssumption). We can define an infinite matrix A with entries 0 or 1, whose rowsand columns are indexed by E, in the following wayDefinition.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
170,45 Kb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7021
Авторов
на СтудИзбе
260
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее