Локальная структура траекторий

квадратичного дифференциала - описание поведения траекторий квадратичного дифференциала на ориентированной римановой поверхности в окрестности любой точки этой поверхности. Пусть R - ориентированная риманова поверхность, Q(z)dz2 - квадратичный дифференциал на R; пусть С - множество всех нулей и простых полюсов Q(z)dz2,a H - множество всех полюсов Q(z)dz2 порядка [img: http://localhost:8080/file/031326-52.jpg] Траектории Q(z)dz2 образуют регулярное семейство кривых на [img: http://localhost:8080/file/031326-53.jpg] При нек-ром расширении понятия регулярного семейства кривых это остается верным и на [img: http://localhost:8080/file/031326-54.jpg] Поведение траекторий в окрестностях точек множества Нявляется значительно более сложным. Полное описание Л. с. т. приводится ниже. 1) Для любой точки [img: http://localhost:8080/file/031326-55.jpg] существуют окрестность Nточки Р на Л и гомеоморфное отображение Nна круг [img: http://localhost:8080/file/031326-56.jpg] такие, что максимальная открытая дуга каждой траектории из Nпереходит в отрезок, на к-ром vпостоянно. Следовательно, через каждую точку из [img: http://localhost:8080/file/031326-57.jpg] проходит траектория дифференциала Q(z)dz2, являющаяся либо открытой дугой, либо жордановой кривой на R. 2) Для любой точки [img: http://localhost:8080/file/031326-58.jpg] _ порядка m (m>0, если Р- нуль, и m=-1, если Р - простой полюс) существуют окрестность Nточки Рна Rи гомеоморфное отображение Nна круг |w|<1 такие, что максимальная дуга каждой траектории из Nпереходит в открытую дугу, на к-рой [img: http://localhost:8080/file/031326-59.jpg] постоянна. Существуют m+2 траекторий с концами в Р и с предельными касательными направлениями, составляющими друг с другом равные углы величины [img: http://localhost:8080/file/031326-60.jpg] 3) Пусть [img: http://localhost:8080/file/031326-61.jpg] __ - полюс порядка m>2. Если нек-рая траектория имеет конец в Р, то она стремится к Рпо одному из m-2 направлений, расположенных под равными углами [img: http://localhost:8080/file/031326-62.jpg] Существует окрестность Nточки Рна Rсо следующими свойствами: (1) каждая траектория, проходящая через нек-рую точку окрестности N, в каждом из направлений либо стремится к Р, либо выходит из N;(2) существует окрестность N* точки Р, содержащаяся в Nи такая, что каждая траектория, проходящая через нек-рую точку из N*, хотя бы в одном направлении стремится к Р, оставаясь в N*; (3) если нек-рая траектория целиком лежит в Nи поэтому в обоих направлениях стремится к Р, то касательная к этой траектории при приближении к Рв соответствующем направлении стремится к одному из двух смежных предельных положений. Жорданова кривая, полученная присоединением к этой траектории точки Р, ограничивает область D, содержащую точки угла, образованного двумя соседними предельными касательными. Касательная к любой траектории, имеющей общие точки с D, стремится при приближении к Рв двух направлениях соответственно к этим смежным предельным положениям. Область Dотображается с помощью надлежащей ветви функции [img: http://localhost:8080/file/031326-63.jpg] на полуплоскость [img: http://localhost:8080/file/031326-64.jpg] (с - действительное число); (4) для каждой пары смежных предельных положений существует траектория, обладающая свойствами, описанными в (3). 4) Пусть [img: http://localhost:8080/file/031326-65.jpg] - полюс 2-го порядка и z - локальный параметр, в терминах к-рого Р представляется точкой z=0. Пусть [img: http://localhost:8080/file/031326-66.jpg] имеет (при нек-ром выборе ветви корня) следующее разложение в окрестности точки z=0: [img: http://localhost:8080/file/031326-67.jpg] где а, b - действительные, b1,b2,... - комплексные постоянные. Строение образов траекторий дифференциала Q(z)dz2 в плоскости z определяется тем, какой из следующих трех случаев имеет место. Случай I: [img: http://localhost:8080/file/031326-68.jpg] Для достаточно малого a>0 образ каждой траектории, пересекающей круг |z|<a, в одном направлении стремится к z=0, а в другом - выходит из круга |z|<a. И модуль, и аргумент z изменяются монотонно на образе траектории в круге |z|<a. Каждый образ траектории закручивается около точки z=0 и ведет себя асимптотически, как логариф-мич. спираль. Случай II: [img: http://localhost:8080/file/031326-69.jpg] Для достаточно малого a>0 образ каждой траектории, пересекающей круг |z|<a, в одном направлении стремится к z=0, а в другом - выходит из круга |z|<a. Модуль z изменяется монотонно иа образе траектории в круге |z|<a. Разные образы траекторий имеют разные предельные направления в точке z=0. Случай III: [img: http://localhost:8080/file/031326-70.jpg] Для каждого e>0 можно найти такое число a(e)>0, что при 0<a<a(e) образ траектории, пересекающей окружность |zl=a, представляет собой жорданову кривую, лежащую в круговом кольце [img: http://localhost:8080/file/031326-71.jpg]