- УЗЕЛ
1) У.- тип расположения траекторий автономной системы обыкновенных дифференциальных уравнений 2-го порядка
G - область единственности, в окрестности особой точки х 0. Этот тип характеризуется следующим образом. Существует окрестность Uточки х 0 такая, что для всех траекторий системы, начинающихся в
отрицательные полутраектории являются уходящими (с течением времени покидают любой компакт
а положительные полутраектории - асимптотическими (не выходя из U, примыкают к х 0,причем, будучи дополнены точкой х 0, касаются в ней определенных направлений), или наоборот. У. наз. при этом и сама точка х 0.
У. либо асимптотически устойчив по Ляпунову, либо вполне неустойчив (асимптотически устойчив приИндекс Пуанкаре для У. равен 1.
Для системы (*) классас ненулевой матрицей А=f' (х 0 )точка покоя х 0 является У., когда собственные значения
матрицы Адействительны и удовлетворяют условиям
но может быть У. и в тех случаях, когда
В случае
точка х 0 будет У., если
при несоблюдении этого условия она может оказаться фокусoм. В любом из перечисленных выше случаев траектории системы, примыкающие к У. х 0, касаются в этой точке направлений, определяемых собственными векторами матрицы А. Если
то существует четыре таких направления (если различать диаметрально противоположные); при этом все траектории системы касаются в точке х 0 направлений, соответствующих собственному значению
за исключением двух траекторий, к-рые касаются в х 0 направлений, соответствующих собственному значению
(рис. 1). Это - обыкновенный У. Если
то собственными для матрицы Ав точке х 0 будут либо лишь два противоположных направления (в этом случае У, наз. вырожденным, рис. 2), либо - все направления. В последнем случае при условии
каждого направления касается в точке х 0 единственная траектория системы. Такой У. наз. дикритическим (рис. 3).
Если система (*) линейна (f(x) = A( х-x0), A- постоянная матрица), то для нее точка х 0 является У. лишь в тех случаях, когда собственные значения
матрицы Адействительны и
Любой луч x=x0+ps( р - собственный вектор матрицы А,
- параметр) является для нее траекторией. Обыкновенный, вырожденный и дикритический У. для линейной системы изображены соответственно на рис. 4, 5, 6. В случае обыкновенного У. все криволинейные траектории являются аффинными образами парабол
Термин лУ.
Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. И. М. Виноградов. 1977—1985.