1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. При каких значениях параметра a система имеет положение...
Разбор задачи

При каких значениях параметра a система имеет положение равновесия, и оно является седлом? Узлом? Фокусом? Какой при этом система имеет фазовый портрет? Примечание: Для седла и узла рассчитать прямые, проходящие через точку покоя. Для фокуса построить

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Дифференциальные уравнения
  • #Динамические системы и геометрия
При каких значениях параметра a система имеет положение равновесия, и оно является седлом? Узлом? Фокусом? Какой при этом система имеет фазовый портрет? Примечание: Для седла и узла рассчитать прямые, проходящие через точку покоя. Для фокуса построить

Условие:

При каких значениях параметра a R\in \mathrm{R} система $ \left{

dxdt=2ax+ydydt=ay2ax\begin{array}{l} \frac{d x}{d t}=2 a x+y \\ \frac{d y}{d t}=a y-2 a x \end{array}

$

имеет положение равновесия, и оно является седлом? Узлом? Фокусом? Какой при этом система имеет фазовый портрет? Примечание: Для седла и узла рассчитать прямые, проходящие через точку покоя. Для фокуса построить вектор скорости.

Решение:

Для анализа системы уравнений

{dxdt=2ax+ydydt=ay2ax \left\{ \begin{array}{l} \frac{d x}{d t}=2 a x+y \\ \frac{d y}{d t}=a y-2 a x \end{array}\right.

сначала найдем положение равновесия. Положение равновесия (точка покоя) достигается, когда производные равны нулю:

  1. 2ax+y=02 a x + y = 0
  2. ay2ax=0a y - 2 a x = 0

Решим систему уравнений. Из второго уравнения выразим yy:

ay=2axa y = 2 a x
y=2xy = 2 x (при a0a \neq 0)

Подставим это значение в первое уравнение:

2ax+2x=02 a x + 2 x = 0
x(2a+2)=0x(2a + 2) = 0

Это дает два случая:

  1. x=0x = 0 (тогда y=0y = 0)
  2. 2a+2=02a + 2 = 0 (тогда a=1a = -1...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое условие на дискриминант характеристического уравнения матрицы Якоби определяет, что положение равновесия системы является фокусом?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет