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沙可夫斯基定理

沙可夫斯基定理(Sharkovsky theorem)是數學中的一個重要定理,主要關注一維映射的周期解的性質。該定理指出,對於閉區間上的連續自映射,如果存在周期為某個特定數值的解,那麼一定存在周期為該數值所有較小數值的解。這種關係是基於一個特定的次序,被稱為沙可夫斯基次序。例如,如果映射存在周期為16的解,那麼它也一定有周期為8、4、2和1的解。同樣,如果映射存在周期為3的解,由於3在沙可夫斯基次序中是最後一個數,那麼它會有所有較小數值的周期解。

這個定理在1964年由蘇聯數學家沙可夫斯基提出,並在1975年被李天岩約克(Yorke, J. A.)重新發現,他們證明了如果映射有周期為3的解,則對任意非負整數n,映射有以n為周期的周期點。這一結果引起了數學家的廣泛關注,並幫助發現了沙可夫斯基的早期俄文文獻。

沙可夫斯基定理的本質是一個拓撲學結論,它揭示了映射周期解之間的依賴關係。這個定理不僅包括了李–約克定理中的第一部分,即如果該映射有周期為3的解,那麼它就有所有其他正整數周期的解,而且是對這種依賴關係的一個全面闡述。