О достаточных условиях асимптотической устойчивости положений равновесия разностных уравнений

В работе рассматриваются нелинейные разностные автономные системы первого порядка в вещественных конечномерных пространствах. Исследуется вопрос об устойчивости положений равновесия для таких систем. Для разностного уравнения, порожденного гладким отображением $f,$ классические достаточные условия асимптотической устойчивости положения равновесия состоят в следующем. Если спектральный радиус первой производной отображения $f$ в точке равновесия строго меньше единицы, то рассматриваемое положение равновесия является асимптотически устойчивым. В настоящей работе приводятся новые достаточные условия асимптотической устойчивости положения равновесия, применимые и к широкому классу отображений, у которых указанный спектральный радиус может быть равен единице. Новые достаточные условия состоят в том, что существует выколотая окрестность заданного положения равновесия такая, что отображение, определяющее разностное уравнение, является локально сжимающим в каждой точке этой окрестности. Приведен пример, в котором указанный спектральный радиус равен единице, однако выполняются все предположения полученной теоремы об устойчивости. Показано, что известные достаточные условия устойчивости вытекают из результатов настоящей статьи. Важной особенностью предлагаемых результатов является то, что они применимы и к разностным уравнениям, порожденным непрерывными негладкими отображениями.

автономное разностное уравнение, положение равновесия, асимптотическая устойчивость, достаточное условие устойчивости

1. S. Elaydi, An Introduction to Difference Equations, Springer, New York, 2005.

2. В.К. Романко, Разностные уравнения, БИНОМ, М., 2015.

3. L.A. Pipes, “Difference equations and their applications”, Mathematics Magazine, 32:5, 231–246.

4. Т.В. Жуковская, И.А. Забродский, М.В. Борзова, “Об устойчивости разностных уравнений в частично упорядоченных пространствах”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 23:123 (2018), 386–394.

5. З.Т. Жуковская, С.Е. Жуковский, “Возмущение задачи о неподвижных точках непрерывных отображений”, Вестник российских университетов. Математика, 26:135 (2021), 241–249.

6. R.A. Horn, Ch.R. Johnson, Matrix Analysis, Cambridge University Press, New York, 2012.

7. J.P. Aubin, I. Ekeland, Nonlinear Functional Analysis, John Wiley & Sons, New York, 1984.