Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Макаров, В. Л. Математическая теория экономической динамики и равновесия

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.97 Mб
Скачать

160

О П Т И М А Л Ь Н Ы Е Т Р А Е К Т О Р И И

1гл. ш

Последовательность

% =

(х,

xv

. . . , xt,

. . .) является

траекторией модели

ffld.

При этом

 

 

 

 

 

 

И|па,,оМ =

1,

 

 

 

и потому

£-кусок

траектории

х

является оптимальной

^-траекторией при любом натуральном

t. Последнее

озна­

чает, что траектория % оптимальна.

 

 

 

Лемма

доказана.

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим теперь снова произвольную конечномер­

ную модель второго рода Ш—

{Е, (aT ,t)( t - i ( ) 6 _^}.

 

Т е о р е м а 8.3. Из

каждой точки х конуса К0

исхо­

дит оптимальная

траектория модели СЮ.

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Пусть

е

конфинальное

дискретное подмножество множества Е. Рассмотрим

модель

е — дискретное

разряжение

C0J

(см. п.

3).

В

силу

леммы

8.1

существует

оптимальная

траекто­

рия

%'

=

{x't)t£e

модели

е,

исходящая

из

точки

х.

Как

было

отмечено

в

п.

3, • найдется

траектория

X =

(xt)t<EE

 

модели СЮ такая, что xt

= х[

(t ЕЕ е).

 

 

Покажем, что траектория % оптимальна. Предполагая

противное, найдем ТЕЕЕ

так, что т-кусок %х траектории %

не будет оптимален. Поскольку е конфинально, то сущест­ вует т'ЕЕе такое, что т ' > т . Из определения траектории %' следует, что т'-кусок этой траектории является оптималь­ ной траекторией модели (£0Г)Т', а потому т'-кусок траек­ тории % является оптимальной траекторией модели £ЮТ'. Применяя принцип оптимальности, получим, что траек­ тория Хт модели 9КТ оптимальна, что противоречит на­ шему предположению. Полученное противоречие и дока­ зывает теорему.

§9. Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А О П Т И М А Л Ь Н Ы Х ТРАЕКТОРИЙ

1.Двойственная модель. Пусть

5R = {Е, ( Х , ) , Й В , {К,)1ЕЕ,

К 0 ( т , о е в >

( 9 Л )

— технологическая модель. Наряду с моделью СЮ рас­ смотрим объект

w = {Е, ( х ; > е В , (к;)1еЕ,

к « ) ( , , o d g }

§ 9] ХАРАКТЕРИСТИКА ОПТИМАЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ 161

(где a^,t — отображение, двойственное к aXj t) и покажем, что S3?' также является технологической моделью. Отме­ тим прежде всего, что Kt — выпуклый замкнутый выс­ тупающий и телесный конус. Далее, привлекая предложе­

ние

4.16, получим,

что отображение

а'х,( суперлинейно;

точнее говоря, ах > (

A (Kt, KJ; в

силу теоремы 4.2

a'r,

t = (ас, v ° at; 0' = <*«'*, г ° «Я«

(*", *',<<==#, * < *' < О

откуда следует, что семейство суперлинейиых отображе­ ний (af,i)( t ( ) е Ё удовлетворяет условию согласования.

Итак, мы проверили, что объект 51?' действительно является технологической моделью. Будем называть эту

модель

двойственной

 

по отношению к 59?.

 

Как непосредственно вытекает из определения, траек­

тория op =

[ft)i<=E

модели СО?' обладает следующим свой­

ством:

для

любой

траектории

% = (Ж()<<=Е

модели SO?

выполняется

 

 

 

 

 

Иными словами, функция hx,

определенная на множестве

Е формулой

 

 

 

 

 

 

 

hx(t)

= f,(xt)

 

(t(=E),

 

убывает.

 

 

 

 

 

 

Поскольку €0?' является

технологической моделью, то

имеет смысл говорить о модели

€0?", двойственной к SB?'.

Из теоремы 4.3 следует, что

 

 

 

 

W={E,{Xt)leE,

 

( Я , ) ( е

Е , ( n a , , « ) ( T l 0 e S } -

В связи

с этим модель €0?" будем называть

нормальной

оболочкой

модели

€3? и обозначать символом nSO?.

Каждая траектория % модели €3? является и траекто­ рией модели nSO?. Из предложения 8.3 следует, что каждая оптимальная траектория модели €0? оптимальна и как траектория нормальной оболочки гШ; обратно, если % — оптимальная траектория моделиreSO?и в то же время % —

траектория модели S3?, то х оптимальная

траектория

этой

модели.

 

Отметим еще, что, как вытекает из предложения 2.14,

(пЩх

= п (S9?*) для любой точки х из конуса

К0.

6 В. Л . Макаров, A . M. Рубинов

162

 

О П Т И М А Л Ь Н Ы Е

Т Р А Е К Т О Р И И

 

[ГЛ . I I I

2.

е-характеристика

слабо

оптимальных

траекторий.

Будем

считать в этом пункте, что модель 9К, определенная

формулой (9.1), является моделью первого

рода.

Поло­

жим, как обычно, Т =

sup Е. Имеет место

 

 

Т е о р е м а 9.1 ( о б

е - х а р а к т е р и с т и к е

с л а б о

о п т и м а л ь н ы х

т р а е к т о р и й ) .

Пусть

Х0ЕЕК0,

/ г ЕЕ К'Т

0 ф О, / т ф 0) и X = (xt)leE

траектория

модели ffi, исходящая из точки х0. Для того

чтобы

траектория % была слабо

оптимальна в смысле

функционала /т, необходимо и достаточно, чтобы для любо­

го

е ^> 0 нашлось семейство Фе = (/()/ев (/< €Е К ( , t ЕЕ

ЕЕ

Е) такое, что

 

 

 

1)

для любой траектории

% = {xt)iSE

модели 59} функ­

ция hx • t-*-

ft (xt) (t EE E) убывает,

 

 

2)

Л - ( 0 ) - ^ ( Г ) < е ,

 

 

 

3)

ЯфО

(t EE E), fT =

fT.

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

1) Необходимость. Рассмот­

рим отображение ат,0. В силу теоремы двойственности (теоремы 4.1) множество (ат,о)- 1 (/т) непусто и

/ т ( 2 т ) = max

fT{y)=

inf

g{x0).

(9.2)

ve*r,№

 

ge(aTiQ)-4fT)

 

Из (9.2) следует, что по данному

е

О найдется Функ­

ционал/|j из множества (аг,о)- 1 (/т) такой, что

 

/оЫ</т(Жт) - ! - е .

 

 

Используя теорему 8.1, найдем траекторию срЕ =

(ft)tt=E

модели ?К', исходящую

из точки fQ

и приходящую (в

момент Т) в точку f T . Так как атЛ — гейловское отображе­

ние и /т Ф 0, то и ft

Ф 0. Траектория <ре является иско­

мым

семейством.

 

 

Е > 0

2)

Достаточность.

Пусть

теперь для любого

найдется семейство сре = (ft)i^E,

удовлетворяющее

усло­

виям теоремы. Тогда если у ЕЕ аг,о 0), то найдется траек­ тория % модели SEU, соединяющая точки х0 и у, и потому (условия 1) и 3) теоремы)

Ы П = / т 0 / ) < / о Ы = = М 0 ) .

§ 9]

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А О П Т И М А Л Ь Н Ы Х Т Р А Е К Т О Р И Й

163

откуда ввиду произвольности е и следует, что траектория

X оптимальна в смысле fr-

 

 

 

 

 

 

Теорема

доказана.

 

 

 

 

 

 

Теорему 9.1 можно переписать в форме теоремы двойственности-

Пусть Р — пучок

траекторий

модели

Щ},

Р

совокупность

всех семейств

ф =

(fi)leE

[ft £Е К\,

t S Щ

таких,

что

для

любого

элемента % =

( z / ) (

f = B множества Р

функция

:

t —• /,

(xt)

{t e E)

убывает. Очевидно, что V непусто: это множество включает в себя

пучок Р' траекторий модели 9JJ' и совпадает с этим пучком в случае, когда ат1 (Kt) = Л"т . Пусть xQ е -К"о. /т S К'т а ф О, / т ф 0). Сформулируем следующие задачи.

З а д а ч а

I . Найти элемент X множества Р такой, что P r 0

X =

= х0

и

 

 

 

 

 

/г (pi>0C) =

max

 

З а д а ч а

I I . Найти

элемент ср множества Р такой,

что

Pr T (p

= / т и

 

 

 

(Pro ф) (х„).

(Pro ф) (."Го).

3.Траектории, допускающие характеристику. Теорема

9.1дает повод для следующего определения. Будем гово­ рить, что траектория % = (s,)t e E модели первого рода Ш

допускает

слабую

характеристику,

если

найдется

семей­

ство ср =

(/f)«=E (ft

ЕЕ К*, / ( ф 0 ,

t E E E )

такое, что

а) для

любой

траектории

% модели

9К функция

hx : t->- ft

(xt) (t EE E ) убывает,

 

 

 

 

б) функция hx постоянна (т. e. hy (0) =

\ (Т)).

 

Указанное семейство ф будем называть

слабой

харак­

теристикой

траектории %.

 

 

 

 

6*

164

 

О П Т И М А Л Ь Н Ы Е

Т Р А Е К Т О Р И И

 

 

1ГЛ. I l l

П р е д л о ж е н и е

9. 1. Если траектория % =

(я^ев

допускает

слабую характеристику

ср =

{ft)te=E,

'«о

 

 

 

 

/т (жт ) =

max fT (у),

 

 

 

 

 

 

 

 

fo(xQ)=

mi n /о (у),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l/ea-i ^Я т )

 

 

 

 

 

Доказательство

очевидно.

 

 

 

 

 

 

 

 

С л е д с т в и е .

В условиях предложения

траектории

X слабо оптимальна

в смысле функционала /т.

 

 

 

Оказывается,

что траектория,

допускающая

слабую

характеристику,

не обязана

быть

оптимальной;

в свою

очередь

оптимальная траектория

 

не обязана

 

допускать

слабую

характеристику.

Подтвердим

высказанные ут­

верждения

примерами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е р 1. Рассмотрим

модель

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗЯ = { { 0 , 1 } , ( X t ) t = o v

( A ' , ) i = 0 1 , ah0},

 

 

 

где Х0 = X, = R-,

Кх

= Кг

= R\,

e l l

0

(*) = <0, *> е Д+Ь

Рас­

смотрим

траекторию х = (*о> ^ I ) модели <Щ, где хх

=

(1, 0), i 2 =

=

(1/2, 0). Траектория хне оптимальна, хотя и слабо оптимальна; тем

не

менее,

эта траектория

допускает слабую характеристику

ф =

=

(/, /), где / =

(0, 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е р

2. Рассмотрим

модель

 

 

 

 

 

 

 

=

{{0, 1}, (X,)lim0tV

ъ

alt „},

 

 

где, как и выше, А'о =

Хх

=-. Л 2 ,

К0 = К1 =

Л * . Отображение

в^о

определлм

следующим

образом:

 

 

 

 

 

 

 

alt0^)

= i y e R l \ y < ( V ^ ' - \ - x \

У*&)}

( я е Л ^ ) .

 

Положим

в„ =

(1, 0). Так как а 1 ) 0 0 ) = е

Д£ | т/ < я 0

} , то

траектория х =

0, х0) модели д}}

оптимальна. Покажем, что эта

траектория не допускает

слабой

характеристики.

Предположим

противное, и пусть

<р = (/0, f{) — слабая характеристика траекто­

рии х- Тогда для любого » £ ^ J

имеем

 

 

 

 

 

 

 

+

 

> /J (

+

*i) + £ У

^

 

 

и,

кроме

того,

/J =

Из полученных соотношений

следует

(при

а»

0)

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

/S >(/! + « ) 1^5-•

§ 9]

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А О П Т И М А Л Ь Н Ы Х Т Р А Е К Т О Р И Й

165

Последнее неравенство должно выполняться при всех числах х± 5» О И 1 2 > 0. Это, однако,'невозможно, ибоД ф 0, и потому /* + ;> 0.

Итак, наше предположение оказалось неверным и, стало быть, оп­ тимальная траектория % не допускает слабой характеристики.

Пример 1 дает повод для следующего определения. Бу­ дем говорить, что траектория % = ($t)t<=E допускает ха­ рактеристику ф = (/()(ев, если ф является слабой ха­ рактеристикой этой траектории и, кроме того, функция %

(являющаяся

постоянной) положительна.

 

Нетрудно

проверить,

что

траектория,

допускающая

характеристику,

оптимальна.

 

(Обратное,

разумеется,

неверно.)

 

 

 

 

 

 

 

Важное свойство

характери­

 

 

стики описывает следующее

 

 

 

П р е д л о ж е н и е

9.2.

 

 

Пусть

% — ( x t

) t e E

—траектория

 

модели 9Й, допускающая

слабую

 

 

характеристику ц> = (ft)ti=E- То­

 

 

гда для любого т ЕЕ Е, т =j= 0, Т

 

 

выполняются

соотношения

 

 

 

max

U {У)

= U О )

=

 

 

 

 

1ат, о(-г<>>

 

 

 

(у).

 

 

 

=

 

m i n

Рис. 21.

 

 

 

 

 

 

 

Если

ф является характеристикой %, то члены напи­

санного выше равенства положительны (рис. 21). Доказательство следует из предложения 9.1 и того

обстоятельства, что т-кусок траектории, допускающей характеристику (слабую характеристику), также допус­ кает характеристику (слабую характеристику).

4. Теоремы о характеристике в моделях первого рода. Как легко следует из доказательства теоремы 9 . 1, траек­

тория % = (xt)lfEE,

слабо оптимальная в смысле функцио­

нала / 7 , допускает слабую характеристику

ф = (Jt)t<=E

такую, что fx =

/т тогда и только тогда, когда реализует­

ся инфимум в формуле

(9.2). Положим для

х ЕЕ К0

 

q (х) =

max fT (у).

(9.3)

Так как отображение ат>0 суперлинейно, то и функ­ ционал q, определенный на конусе К0 формулой (9.3),

166

ОПТИМАЛЬНЫЕ ТРАЕКТОРИИ

[ГЛ. I I I

суперлинееи;

при атом множество опорных к q совпадает

с множеством (ят.о)- 1 - Иифимум в формуле

(9.2) реали­

зуется тогда и только тогда, когда функционал q имеет опорный в точке х0. Привлекая эти замечания, приведем некоторые достаточные условия, при которых оптималь­ ная траектория допускает характеристику.

Т е о р е м а

9.2. Пусть х0 — внутренняя точка ко­

нуса К0.

Тогда любая оптимальная в смысле функционала

траектория, исходящая из х0,

допускает характерис­

тику ф =

(/<),(=Е

такую, что /т

= /г.

Д о к а з а т е л ь с т в о . В силу теоремы 2.3 функцио­

нал д, определенный формулой

(9.3), имеет опорный /0

в точке х0. Так

как х0 6Е i n t К0,

то /0 0) ^> 0.

Теорема доказана.

 

Прежде чем привести еще одио достаточное условие существо­

вания характеристики, введем понятие о дифференцпруемостп то­

чечно-множественных отображений по направлениям. Пусть

конечномерное

пространство,

/<Г4

воспроизводящий

выступаю­

щий конус в пространстве

Xi

(i =

1, 2), а

— суперлинейиое

ото­

бражение

конуса

Кг

в П

г).

 

 

 

 

 

 

 

Подобно тому, как это было сделано в и. 5 § 3, отождествим мно­

жество

а

(х)

с

функционалом

ра ^

,

определенным на

единичной

сфере б1*

пространства X *

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pa(x)(f)=

m a

x

Ш -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

V<=a(x)

 

 

 

Это позволяет отождествить отображение а с функцией ра,

переводя­

щей

точку

х ЕЕ Ку

в

элемент

р а ^

=

ра (х)

пространства С

(S*).

 

 

Элемент

и

пространства Xi

назовем допустимым

направлением,

в

точке

х

ЕЕ К\,

если

пайдотся число

а и >

0 такое, что отрезок

+

аи

| a

g= [0, аи]}

входит в Кх.

Совокупность всех допустимых

в точке х

направлений является выпуклым, вообще говоря, незамк­

нутым конусом. Заметим, что этот коиус содержит все элементы ко­

нуса Къ

а также элемент — х.

Отображение а называется

диффе­

ренцируемым

 

в точке х

из Кх

по (допустимому) направлению и,

если

найдется такая функция р'а

(х,

и)

в пространстве С

(S2),

что

 

 

Ра

+ cut) =

ра (х)

+

ар'а

(х,

и) + оз с > и (а)

( а > 0 ) ,

(9.4)

причем

1ии

 

=

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a-v+o

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем говорить, что отображение а непрерывно

 

дифференцируемо

в точке х,

если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) найдется такой замкнутый выпуклый коиус L x

допустимых в

точке х

направлений, что Кг

С

L x ,

—х

ЕЕ L x и по любому направле­

нию и

6= L x

 

отображение

а

дифференцируемо,

 

 

 

§ g]

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А О П Т И М А Л Ь Н Ы Х Т Р А Е К Т О Р И Й

167

2)отображение ц —»ра (х, и) (определяемое формулой (9.4))

конуса Lx

в пространство

С (S^) непрерывно.

 

 

Имеет место

 

 

 

 

Т е о р е м а

9.3. Пусть

точка х0 из конуса К0 такова, что ото­

бражение аТ

Q непрерывно дифференцируемо в этой точке. (Мы

рас­

сматриваем по-прежнему

технологическую модель (9.1).) Тогда

каж­

дая слабо оптимальная в смысле траектория,

исходящая из точки

х0, допускает

слабую

характеристику "ф =

( / j ) ( e E такую,

что

1т = 1т-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

 

Нам достаточно показать, что функ­

ционал q, определенный формулой (9.3), имеет опорный в точке

хй.

Заметим,

что

q (х)

= рат

q

 

(Х) (fT).

 

(Мы считаем, что АЕЕ^*.)

Покажем, что

q

дифференцируем

в точке х0

по

конусу

Lx;

иными

словами, для

любого

и ЕЕ L

 

существует

предел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я (хо +

 

сш) — q (хи)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<x->-f-0

 

 

u

 

 

 

 

В

самом деле,

используя

(9.4),

имеем

 

 

 

 

 

1

(q (х0

+ au) — q (xQ))

 

=

 

 

 

 

 

 

 

l i m

 

 

 

 

 

 

 

 

cc->-|-0

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

~ ' { ? а Г - О

 

+

 

 

~ Р а т . °( 'Г 0 ) ^

 

=

 

 

 

 

=

Д 0

4 "

' ^ « г , о { х о

'

и ) ( / ^

+

"*..»(«)) = Рат,

о { Х 0 '

и )

 

Тем самым нужный нам предел существует; при этом

 

 

 

 

 

 

 

 

1xa(u)

=

PaTi0(xo,

 

") (/г>-

 

 

(8-6)

Выясним теперь некоторые свойства функционала q'Xo, опреде­ ленного на конусе L формулой (9.5). Непосредственно из определе­ ния вытекает, что qx, положительно однороден. Покажем, что этот функционал супераддитпвен. В самом деле,

.

 

g (до + а (щ + ИЗ)) — g (До)

 

q (MI + иа) = Ь т

 

 

 

 

=

 

 

а-Н-о

 

 

 

 

 

=

lirn^

 

-1-

(KI + к2 ) j — q (xt)) j

=

=

li m

- 7 - (</ ((z0

+ а т ) + (я?о +

ак2 )) — 2q (х0)) >

а-Н-0

а

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

>

Ь т — (q (хо +

авд) — q (ха))

+

 

а-Н-о

а

 

 

 

 

 

 

+

Н т

(у (Жо +

ам2) —

q (.г-0)) = q'

(ui) -[- (7' 2 ),

 

 

а—-(-о

а

 

 

 

°

168

 

 

 

О П Т И М А Л Ь Н Ы Е

Т Р А Е К Т О Р И И

 

 

 

 

[ Г Л .

I l l

откуда п следует супераддитивность этого функционала.

Наконец,

как непосредственно следует из (9.6) и условия

теоремы, дХо

— не­

прерывный

функционал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из сказанного вытекает, в частности, что функционал дХо

супер­

линеен

(о суперлинейности

qXt имеет смысл говорить, так как этот

функционал задан на замкнутом выпуклом конусе LXa).

 

В силу тео­

ремы 2.1 существует

линейный

функционал /0 , опорный к qx0.

По­

кажем, что /о опорен к q в точке х0.

Пусть и €Е Кй.

Так как К0

С

С

L..,

то д

дифференцируем по направлению

и,

 

и потому

 

 

q

0)

+

aq

(и)

< q

0

 

+

au) =

q

0)

+

aq'^ (и) +

и

 

(а)

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

Ч (*о)

+

«/о

(")

+

° х

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 (И) <

(И) +

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

последнего неравенства

следует, что /0

€Е Uq.

Покажем

теперь

что

/0 - (xQ)

=

q (хв).

 

Учитывая,

что

— аг0 g

LXt>,

 

имеем

 

 

 

 

 

 

 

q'~ (—

я0 ) -

l i m

(q

(хо

ax0)—q

0))

 

=

q

0).

 

 

 

 

 

 

 

 

а-Н-0

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предполагая,

что

/0

0 ) >

q 0 ),

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/о (—*о)

=

—/о

(*о)

<

— <7 (*о)

=

д'Хо

(—

*o)i

 

 

 

что невозможно, так как /0 опорен к д .

Мы показалп, таким образом, что функционал q пмеет опорный в точке х0, откуда и следует справедливость теоремы.

Следующие теоремы полностью описывают траекто­ рии, допускающие слабую характеристику (соответствен­ но, характеристику).

Т е о р е м а 9.4. Для того, чтобы траектория % = = (xt )ieE модели C0J допускала слабую характеристику, необходимо и достаточно, чтобы нашелся функционал / из конуса К0 такой, что

1) f(x0)=

min

f(y),

2)a T l 0 ( / ) = H O } .

До к а з а т е л ь с т в о . 1) Достаточность. Пусть

/— функционал, фигурирующий в условии теоремы. Так

§ 9]

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А

О П Т И М А Л Ь Н Ы Х

Т Р А Е К Т О Р И Й

169

как отображение

я т 0

 

суперлинейио, то

(теоремы

4.1

и 4.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

g(xT)

m i n

/(z) =

m i n

f(x)

=

f(x0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.7)

Пусть

функционал f из а'т,0 (/) таков, что f

т)

— f

0).

Так как а Т ) 0

(/) =^= {0},

то можно считать, что f =j= 0. Сое­

диним точки / и / траекторий ср модели ЭУ. Эта траекто­

рия

является

слабой

характеристикой

траектории

%.

 

2)

Необходимость.

Пусть

% допускает

слабую

харак­

теристику

ф =

(ft)tf=E.

Тогда

если х

ЕЕ К0,

у ЕЕ ят,о (ж),

то

/ 0

(я) >

/ т

(г/). Таким

образом,

/ т ЕЕ oV,0 (/0),

и пото­

му

аг,о (/о) =г= {0}-

Отметим

еще, что (паТ,0)'

= а'т,а-

Из

сказанного следует, что fT

ЕЕ {пат,0У

(/о)

и .

стало'быть,

для любого у ЕЕ (пат^У1

(хт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МУ)>ТТ

(«г) =

fo(«o)-

 

 

 

 

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/о(жо)=

min

f0 (i/).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l/e(na T | 0)~Ч.хт)

 

 

 

 

 

 

Теорема

доказана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а м е ч а н и е .

Попутно мы доказали справедливость следу­

ющих

утверждений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) если для траектории % найдется функционал /, удовлетворя­

ющий условиям 1) и 2) теоремы, то существует слабая характерис­ тика этой траектории, которая является траекторией двойственной модели, исходящей из /;

б) если траектория % допускает слабую характеристику ср =

=( / ( ) г е Е . т 0 функционал /0 удовлетворяет условиям 1) и 2) теоремы.

Отметим еще, что в условии теоремы можно не требовать поло­ жительности функционала /. (Как следует из замечания к предложе­ нию 8 . 5, эта положительность автоматически вытекает из условия 1) теоремы.)

Т е о р е м а

9.5. Для

того

чтобы траектория % =

= (xt)t<=E

модели 59? допускала

характеристику,

необхо­

димо и достаточно, чтобы нашелся функционал f

из ко­

нуса К0

такой,

что

 

 

 

 

/ ( * „ ) =

m i n

f(y)>0.

 

 

 

VS(naTi

0)-Кх-т)

 

Доказательство аналогично доказательству теоремы 1.4*

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ