二、λ是复数

当λ是一对复共轭特征值时,可以把λ写成ρexp (±iϕ)的形式, 其中ρ和ϕ都是实数。与λ对应有一对复共轭向量 V1±V2i 其中 V1 和 V2 都是实向量。考虑一个初始位移 Uo=aV1+bV2,其中 a 和 b 是实数,根据欧拉公式 exp(ikϕ)=cos(kϕ)+isin(kϕ),则 Un 的迭代关系为

Un=ρn[(aV1+bV2)cos(nϕ)+(bV1-aV2)sin(nϕ)].上式代表椭圆运动,两个轴分别是 aV1+bV2 和 bV1-aV2.映射 T 的点列 Pi 在(V1, V2)平面上沿椭圆曲线运动。由于椭圆的大小是可变的(由ρ的大小决定), 所以 Pi 的运动实际上不一定是封闭的椭圆曲线,可能是对数螺线。

当ρ> 1 时, Pi 沿螺旋线向外旋转运动,这时 P* 称为不稳定焦点

(focus);当ρ<1 时,Pi 沿螺旋线向内旋转运动,这时 P*称为稳定焦点; 只有当 P=1 时,Pi 沿椭圆曲线运动,这时 P*称为中心点(centre)。

对二维映射 T,设 J 的两个特征值为λ1=λ=aexp(ia),O<a总能变为极坐标形式

rn +1=arn ,

θ

n+1

=θn+a .

若 a<1,则不动点是稳定焦点,点列 Pi 沿对数螺线向内运动。若 a>1,则不动点是不稳定焦点,点列 Pi 沿对数螺线向外运动。

若 a=1,则不动点是中心点,点列 Pi 沿椭圆曲线运动。并且若映射是线性的,a/Л是有理数,则迭代点在椭圆曲线上只有有限个点,运动是周期的;若 a/Л是无理数,则几乎所有点都将遍历椭圆曲线,这说明几乎所有轨道是非周期的。

若λ1=λ2,则是退化情况,不动点叫星结点(star-node)。