Eisspeedway

Teoria punktów stałych

Autorzy twierdzeń o punktach stałych – w kolejnych wierszach:

L.E.J. Brouwer (1881–1966)
Stefan Banach (1892–1945)
Bronisław Knaster (1893–1980)
Juliusz Schauder (1899–1943)
Alfred Tarski (1901–1983)

Ernst Witt (1911–1991)

Teoria punktów stałych – dział matematyki zajmujący się równaniami postaci f(x)=x, gdzie f jest pewną funkcją. Podstawowe zagadnienie tej teorii to pytanie, przy jakich założeniach o zbiorze X i o funkcji powyższe równanie ma rozwiązanie, zwane punktem stałym. Bada się też własności zbiorów jego rozwiązań.

Problem ten ma wiele wariantów, gdyż:

Przez to teoria punktów stałych przenika się z innymi dyscyplinami jak analiza, topologia czy teoria porządku.

Udowodniono szereg twierdzeń o punkcie stałym – o istnieniu takich argumentów dla pewnych funkcji. Pierwsze z nich ogłoszono najpóźniej na początku XX wieku; przykładowo z 1910 roku pochodzi twierdzenie Brouwera[1]. Podano też twierdzenia mówiące, że to zbiór ma własność punktu stałego w sensie topologii; przykład to twierdzenie Schaudera-Tichonowa. W latach 20. XXI wieku istnieje osobne czasopismo poświęcone takim zagadnieniom[2].

Miejsce wśród innych dyscyplin

Teoria punktów stałych nie jest osobną kategorią w spisie MSC 2020, jednak są w nim działy zawierające w nazwie punkty stałe, m.in. w sekcjach:

  • 32: Several complex variables and analytic spaces,
    • 32H: Holomorphic mappings and correspondences,
  • 37: Dynamical systems and ergodic theory,
    • 37C: Smooth dynamical systems: general theory,
    • 37J: Dynamical aspects of finite-dimensional Hamiltonian and Lagrangian systems,
  • 47: Operator theory,
  • 54: General topology,
  • 55: Algebraic topology,
    • 55M: Classical topics in algebraic topology,
  • 58: Global analysis, analysis on manifolds[3].

Przypisy

  1. L.E.J. Brouwer, Ueber eineindeutige, stetige Transformationen von Flächen in sich, „Math. Ann.”, 69 (1910), s. 176–180.
  2. Journal of Fixed Point Theory and Applications, springer.com [dostęp 2023-08-25].
  3. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać 2020 Mathematics Subject Classification (ang.), mathscinet.ams.org [dostęp 2023-08-25].

Literatura