数学百科

叠合度

2023-06-03

英文

coincidence degree

简介

亦称重合度.为了讨论方程Lx=Nx的解,利用勒雷-绍德尔度来定义的一种度.这里L:dom L⊂X→Z是零指标的弗雷德霍姆线性算子,N:Ω⊂X→Z是非线性算子,X,Z是巴拿赫空间,Ω是X中有界开集.由假定可知,存在有限维子空间N0⊂Z与商空间Z/Im L同构,且存在连续投影算子P:X→ker L,Q:Z→N0满足Im P=ker L,ker Q=Im L,X=ker L⊕ker P,Z=Im L⊕Im Q.记KP:Im L→dom L∩ker P为L在dom L∩ker P上的限制的逆算子,并令KP,Q=KP(I-Q):Z→dom L∩ker P,这里I为恒同映射.设J:Im Q→ker L是一同构,并令HJ,P,Q=JQ+KP,Q:Z→dom L.设N是L紧的(即QN:Ω→Z和KP,Q,NΩ→X都是紧的)且0∉F(dom L∩∂ Ω), 这里F=L-N.于是,易知HJ,P,Q=I-A,其中A=P+JQN+KP,QN:Ω→X是全连续算子,且0∉(I-A)(∂ Ω),故勒雷-绍德尔度deg(I-A,Ω,0)存在,它就定义为F在Ω上关于L的叠合度,记为DL(F,Ω).可证DL(F,Ω)与P,Q以及J(保持定向)的选择无关,并具有可加性、同伦不变性、可解性等性质.例如,可解性指的是:若DL(F,Ω)≠0,则Lx=Nx在dom L∩Ω中有解.叠合度是讨论非线性常微分方程边值问题的一个有力工具.