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一阶自治系统的全局结构分析

一、正常奇点的分类

定义1、如果常微分方程组中的只显含不显含,则称为自治系统,否则称为非自治系统。 paper51.com

定义2、如果在的公共定义域内存在M(,)使得

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成立,则称M (,)为系统的一个正常奇点。 内容来自www.paper51.com

1、平面线性系统奇点的类型

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设有平面线性系统当且仅当有唯一的奇点,为矩阵的两个不同的实特征根。即特征方程有两个不同实根,其中 内容来自www.paper51.com

根据,的符号可对平面线性系统的奇点作如下的分类: 内容来自论文无忧网 www.paper51.com

1)、,(两个特征根不相同、同号且是实根)此时的奇点称为正规结点。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com

2)、,(两特征根为复根、共轭且实部不为零)此时的奇点称为焦点。

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3)、,(两特征根为异号且为实根)这时的奇点称为鞍点。

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例1、判定系统的奇点类型

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解:  由,所以此系统有唯一的奇点

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    且

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    所以奇点为结点 http://www.paper51.com

例2、判定系统的奇点的类型

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解:显然,奇点是其对应线性系统的临界结点,为了判定所给非线性系统奇点点的类型,作极坐标变换原系统化为

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可以直接解出时通过初值的解为

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由解的表达式可见当时,有 http://www.paper51.com

因此,是稳定焦点。 内容来自www.paper51.com

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