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线性稳定性


考虑一般的二人制一阶常微分方程

x ^。=f(x,y)
(1)
年^。=g(x,y)。
(2)

x_0个y_0(零)表示固定点具有x ^=年^=0,所以

f(x0,y0)=0
(3)
g(x0,y0)=0
(4)

然后展开大约(x0,y0)所以

deltax(代扣所得税)^。=f_x(x_0,y_0)deltax+f_y(x_0,y_0。。。
(5)
德尔泰^。=g_x(x_0,y_0)deltax+g_y(x_0,y_0。。。。
(6)

对于一阶而言,这意味着

 d/(dt)[deltax;deltay]=[fx(x0,y0)fy,
(7)

其中2×2 矩阵被称为稳定性矩阵.

一般来说,给定n个-维度的地图 x^'=T(x),让x_0个成为固定点,所以

 T(x_0)=x_0。
(8)

围绕固定点展开,

T(x_0+增值税)=T(x_0)+(部分T)/(部分x)增量+O(增量)^2
(9)
=T(x_0)+增量T,
(10)

所以

 deltaT=(partialT)/(partial x)deltax=阿德尔塔克斯。
(11)

通过找到特征向量特征值矩阵 一个

 (A-lambdaI)增量=0,
(12)

所以行列式

 |A-lambdaI |=0。
(13)

映射是

 deltax_(princ)^'=[lambda_1…0;|…|;0…lambda_n]。
(14)

当进行大量迭代时,deltaT_(原理)^'->0只有R[lambda_i]<0为所有人我,但是增量T_(主)^'->输入如果有R[lambda_i]>0.分析特征值(以及特征向量)第页,共页一个因此表征了固定的指向.


另请参见

固定点Lyapunov函数非线性稳定性稳定性矩阵

与Wolfram一起探索| Alpha

工具书类

Tabor,M.《线性稳定性分析》第1.4节混乱非线性动力学中的可积性:导论。纽约:威利,第20-31页,1989年。

参考Wolfram | Alpha

线性稳定性

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“线性稳定性。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/LinearStability.html

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