El factor de un paso es a=e², que es positivo y distinto de cero.
Después de n pasos la razón de normas es(e²)ⁿ=e^{2n}.
Su logaritmo es2n y, al dividir por n, la tasa vale2 para todo n. El exponente es2 por iteración.
EJERCICIO 2 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 2.
Para T(x)=x, calcula el exponente.
PISTA 1
Una pista
La derivada iterada es uno.
Un desarrollo posible.
La identidad tiene derivada1 y todas sus iteraciones siguen teniendo derivada1.
La razón de normas de cualquier perturbación no nula es1; log1=0.
La tasa y su límite son0. El resultado expresa ausencia de crecimiento exponencial en este mapa, no una regla universal sobre todos los sistemas con exponente cero.
EJERCICIO 3 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 3.
Para T(x)=e^(−3)x, calcula el exponente.
PISTA 1
Una pista
Toma el logaritmo del factor.
Un desarrollo posible.
El factor de un paso es e^{−3}. La derivada iterada es e^{−3n}.
La razón de normas coincide con ese factor positivo y su logaritmo vale−3n.
Dividir por n da−3. El exponente negativo expresa contracción exponencial por iteración.
EJERCICIO 4 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 4.
Deriva la fórmula como promedio en dimensión uno.
PISTA 1
Una pista
Usa la regla de la cadena.
Un desarrollo posible.
La regla de la cadena da(Tⁿ)′(x)=T′(Tⁿ⁻¹x)···T′(Tx)T′(x).
Si todos los factores son no nulos, el módulo del producto es el producto de sus módulos y log|(Tⁿ)′(x)|=Σⱼ₌₀ⁿ⁻¹log|T′(Tʲx)|.
Dividir por n produce el promedio temporal. El exponente es su límite si existe; Birkhoff lo identifica casi seguramente con la integral bajo invariancia, ergodicidad e integrabilidad.
Si aparece un factor cero, hay que tratar log0=−∞ y revisar las hipótesis de la versión del teorema que se usa.
EJERCICIO 5 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 5.
Explica por qué un autovalor negativo usa log|a|.
PISTA 1
Una pista
La norma no conserva el signo.
Un desarrollo posible.
En una dirección propia con autovalor real a<0, la derivada iterada multiplica por aⁿ.
El signo de aⁿ puede alternar, pero la norma es||aⁿv||=|a|ⁿ||v||.
Por ello la tasa es n⁻¹log|a|ⁿ=log|a|.
La orientación y el crecimiento de magnitud son propiedades distintas.