Função iterada




Em matemática, função iterada é uma função que é composta consigo mesma, em forma repetida, em um processo chamado iteração.
As funções iteradas são objeto de profundos estudos no campo dos fractais e sistemas dinâmicos.



Definição |


A definição formal de uma função iterada em um conjunto X{displaystyle X}X é:


Seja X{displaystyle X}X um conjunto e f:X→X{displaystyle f:Xrightarrow X}f:Xrightarrow X
uma função. Define-se o iterado n{displaystyle n}n-ésimo
fn{displaystyle f^{n}}{displaystyle f^{n}} de f{displaystyle f}f mediante f0=idX{displaystyle f^{0}=operatorname {id} _{X}}{displaystyle f^{0}=operatorname {id} _{X}}
onde idX{displaystyle operatorname {id} _{X}}{displaystyle operatorname {id} _{X}} é a função identidade em X{displaystyle X}X, e fn+1=f∘fn{displaystyle f^{n+1}=fcirc f^{n}}{displaystyle f^{n+1}=fcirc f^{n}}.


Na expressão prévia, f∘g{displaystyle fcirc g}{displaystyle fcirc g} indica uma composição de funções; que tem o valor, (f∘g)(x)=f(g(x)){displaystyle (fcirc g)(x)=f(g(x))}{displaystyle (fcirc g)(x)=f(g(x))}.



Criação de sequências de iteração |


A sequência de funções fn{displaystyle f^{n}}{displaystyle f^{n}} é chamada uma sequência de Picard, em homenagem a Charles Émile Picard. Dado um x{displaystyle x}x em X{displaystyle X}X, a sequência de valores fn(x){displaystyle f^{n}(x)}f^{n}(x) é denominada a órbita de x{displaystyle x}x.


Se fn(x)=fn+m(x){displaystyle f^{n}(x)=f^{n+m}(x)}{displaystyle f^{n}(x)=f^{n+m}(x)} para algum número inteiro m{displaystyle m}m, então a órbita denomina-se órbita periódica. O menor número de m{displaystyle m}m para um dado x{displaystyle x}x é chamado o período da órbita. O ponto x{displaystyle x}x é chamado um ponto periódico.



Referências |


  • Vasile I. Istratescu, Fixed Point Theory, An Introduction, D.Reidel, Holland (1981). ISBN 90-277-1224-7




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