Zestaw 2

Kaskady rzeczywistych funkcji

ciągłych

2.1. (Z) Wykaż, że założenie zwartości przedziału I w twierdzeniach 2. i 3. z wykładu 2. jest istotne. W tym celu znajdź przykłady takich funkcji ciągłych f : I → I, że I nie jest przedziałem zwartym i funkcja f spełnia pozostałe założenia odpowiedniego twierdzenia, ale F ix( f ) = ∅. W

szczególności znajdź takie przykłady, gdy I jest ograniczonym przedziałem otwartym oraz gdy I = R.

2.2. (Z) Znajdź wszystkie punkty okresowe kaskad generowanych przez funkcje: 1

a) f ( x) =

x, x ∈ R,

2

b) f ( x) = x, x ∈ R,

c) f ( x) = 2 x, x ∈ R,

a następnie dla każdej kaskady wyznacz zbiory stabilne punktów okresowych i zbiór W s( ∞).

2.3. (Z) Niech g( x) = |x − 1 |, x ∈ R.

a) Znajdź zbiory W s(0) i W s(1).

b) Znajdź zbiór W s( 1 ).

2

c) Znajdź zbiór W s( x) dla każdego punktu okresowego kaskady g różnego od 0, 1 i 1 .

2

2.4. Załóźmy, że p 1 i p 2 są różnymi punktami należącymi do tej samej orbity okresowej kaskady generowanej przez funkcję ciągłą f : R → R. Jaka jest zależność pomiędzy zbiorami W s( p 1) i W s( p 1)?

2.5. (Z) Wykaż, że kaskada generowana przez przez funkcję f ( x) = 1 − | 2 x − 1 |, x ∈ R, ma punkty okresowe o wszystkich naturalnych okresach podstawowych.

2.6. Wykaż, że twierdzenia Li-Yorke’a i Szarkowskiego są prawdziwe dla każdej funkcji f : I → I, gdzie I ⊂ R jest dowolnym zwartym przedziałem niezdegenerowanym.

2.7. Wykaż, że kaskada generowana przez funkcję g( x) = − 4 arctg x, x ∈

π

R, nie ma punktu

okresowego o okresie podstawowym 32. ( Wskazówka: Narysuj wykresy kilku początkowych iteracji kaskady g.)