Последняя теорема Пуанкаре
После́дняя теоре́ма Пуанкаре́, пусть – кольцо на плоскости, ограниченное окружностями с радиусами и , и дано отображение его в себя ( – полярный угол)
удовлетворяющее условиям: 1) отображение сохраняет площадь; 2) каждая граничная окружность переходит в себя , ; 3) точки с передвигаются против часовой стрелки, а точки с – по часовой стрелке, т. е. , . Тогда это отображение имеет 2 неподвижные точки. Вместо сохранения площади, более общо, можно потребовать, чтобы никакая подобласть не преобразовывалась в свою (собственную) часть.
Эта теорема высказана А. Пуанкаре (Poincaré. 1912) в связи с некоторыми задачами небесной механики; доказана им в ряде частных случаев, однако общего доказательства этой теоремы он не получил. Работа была послана А. Пуанкаре в итальянский журнал (Poincare. 1912) за 2 недели до смерти, причём автор в сопроводительном письме редактору выразил уверенность в справедливости теоремы в общем случае.
Полное доказательство дал через полгода Дж. Биркгоф (Birkhoff. 1913).