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具有周期外力作用的Kepler方程是天体力学中的一个经典模型,关于它的动力学行为一直受到人们的关注,这篇文章我们考虑具有周期外力作用的Kepler方程的Aubry-Mather型解的存在性问题.正面回答了著名微分方程学者R.Ortega最近提出的一个公开问题.
在文章的第一部分,我们详细介绍了Aubry-Mather集的有关定义和定理.首先介绍环域上的Aubry-Mather定理,然后应用环域上的Aubry-Mather定理和Golé的ghostcircle定理给出了无限柱面上的Aubry-Mather定理.
在文章的第二部分,我们证明了一类具有周期外力作用的Kepler方程的Aubry-Mather型解的存在性问题.首先利用天体力学中正规化方法,将奇异系统转化为非奇异系统,进而引入碰撞解的定义;接着证明了解对初值的连续性以及比较引理,然后定义后继映射,证明了后继映射是单调扭转的且是恰当辛的;最后通过改造后继映射生成函数的方法,使新的后继映射满足无限柱面上的Aubry-Mather定理条件,从而证明了这类具有周期外力作用的Kepler方程的Aubry-Mather型解的存在性.