Заполненный набор Джулия

Заполненное множество Жюлиа многочлена — это множество Жюлиа и его внутреннее , неэкранированное множество . К ( ф ) {\displaystyle К(ф)} ф {\displaystyle f}

Формальное определение

Заполненное множество Жюлиа многочлена определяется как множество всех точек динамической плоскости, имеющих ограниченную орбиту относительно , ​​где: К ( ф ) {\displaystyle К(ф)} ф {\displaystyle f} з {\displaystyle z} ф {\displaystyle f} К ( ф ) = г е ф { з С : ф ( к ) ( з )   как   к } {\displaystyle K(f){\overset {\mathrm {def} }{{}={}}}\left\{z\in \mathbb {C} :f^{(k)}(z)\not \to \infty ~{\text{as}}~k\to \infty \right\}}

Связь с множеством Фату

Заполненный набор Жюлиа является (абсолютным) дополнением привлекательного бассейна бесконечности . К ( ф ) = С А ф ( ) {\displaystyle K(f)=\mathbb {C} \setminus A_{f}(\infty )}

Привлекательный бассейн бесконечности является одним из компонентов набора Фату . А ф ( ) = Ф {\displaystyle A_{f}(\infty)=F_{\infty }}

Другими словами, заполненное множество Жюлиа является дополнением неограниченного компонента Фату : К ( ф ) = Ф С . {\displaystyle K(f)=F_{\infty }^{C}.}

Связь между Джулией, заполненным множеством Джулии и привлекательным бассейном бесконечности

Множество Жюлиа является общей границей заполненного множества Жюлиа и притягивающего бассейна бесконечности , где: обозначает притягивающий бассейн бесконечности = внешнюю часть заполненного множества Жюлиа = множество точек выхода для Дж. ( ф ) = К ( ф ) = А ф ( ) {\displaystyle J(f)=\partial K(f)=\partial A_{f}(\infty )} А ф ( ) {\displaystyle A_{f}(\infty)} ф {\displaystyle f}

А ф ( )   = г е ф   { з С : ф ( к ) ( з )   а с   к } . {\displaystyle A_{f}(\infty )\ {\overset {\underset {\mathrm {def} }{}}{=}}\ \{z\in \mathbb {C} :f^{(k)}(z)\to \infty \ as\ k\to \infty \}.}

Если заполненное множество Жюлиа не имеет внутренней части , то множество Жюлиа совпадает с заполненным множеством Жюлиа. Это происходит, когда все критические точки являются предпериодическими. Такие критические точки часто называют точками Мисюревича . ф {\displaystyle f}

Позвоночник

Наиболее изученными, вероятно, являются полиномы вида , которые часто обозначаются как , где - любое комплексное число. В этом случае позвоночник заполненного множества Жюлиа определяется как дуга между -неподвижной точкой и , с такими свойствами: ф ( з ) = з 2 + с {\displaystyle f(z)=z^{2}+c} ф с {\displaystyle f_{c}} с {\displaystyle с} С с {\displaystyle S_{c}} К {\displaystyle К} β {\displaystyle \бета} β {\displaystyle -\бета} С с = [ β , β ] {\displaystyle S_{c}=\left[-\beta ,\beta \right]}

  • Позвоночник находится внутри . [1] Это имеет смысл, когда он соединен и полон [2] К {\displaystyle К} К {\displaystyle К}
  • позвоночник неизменен при повороте на 180 градусов,
  • позвоночник — конечное топологическое дерево,
  • Критическая точка всегда принадлежит позвоночнику. [3] з с г = 0 {\displaystyle z_{cr}=0}
  • β {\displaystyle \бета} - неподвижная точка - это точка приземления внешнего луча с нулевым углом , Р 0 К {\displaystyle {\mathcal {R}}_{0}^{K}}
  • β {\displaystyle -\бета} является точкой приземления внешнего луча . Р 1 / 2 К {\displaystyle {\mathcal {R}}_{1/2}^{K}}

Алгоритмы построения позвоночника:

  • Подробная версия описана А. Дуади [4]
  • Упрощенная версия алгоритма:
    • соединить и внутри дугой, β {\displaystyle -\бета} β {\displaystyle \бета} К {\displaystyle К}
    • когда имеет пустую внутреннюю часть, то дуга уникальна, К {\displaystyle К}
    • в противном случае выберите кратчайший путь, содержащий . [5] 0 {\displaystyle 0}

Кривая : делит динамическую плоскость на две компоненты. Р {\displaystyle R} Р = г е ф Р 1 / 2 С с Р 0 {\displaystyle R{\overset {\mathrm {def} }{{}={}}}R_{1/2}\cup S_{c}\cup R_{0}}

Изображения

Имена

Примечания

  1. ^ Дуглас С. Равенел: Внешние углы в множестве Мандельброта: работа Дуади и Хаббарда. Университет Рочестера Архивировано 2012-02-08 в Wayback Machine
  2. ^ Джон Милнор: Склеивание множеств Джулиа: разработанный пример спаривания. Экспериментальная математика, том 13 (2004)
  3. ^ Саед Закери: Бидоступность в квадратичных множествах Жюлиа I: локально-связный случай
  4. ^ А. Дуади, «Алгоритмы вычисления углов в множестве Мандельброта», в книге «Хаотическая динамика и фракталы», под ред. М. Барнсли и С. Г. Демко, т. 2, «Заметки и отчеты по математике в науке и технике», стр. 155–168, Academic Press, Атланта, Джорджия, США, 1986.
  5. ^ K M. Brucks , H Bruin: Темы из серии «Одномерная динамика»: Студенческие тексты Лондонского математического общества (№ 62), стр. 257
  6. ^ Множество Мандельброта и связанные с ним множества Жюлиа Германа Керхера

Ссылки

  1. Пайтген Хайнц-Отто, Рихтер, П. Х.: Красота фракталов: Образы сложных динамических систем. Springer-Verlag 1986. ISBN  978-0-387-15851-8 .
  2. Бодил Браннер  : Голоморфные динамические системы в комплексной плоскости. Кафедра математики Технического университета Дании, MAT-Report № 1996-42.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Filled_Julia_set&oldid=1204914201"