常微分方程 · 已有部分内容
第 5 章 非线性微分方程组
不依赖显式通解,借助轨线、奇点、线性化和 Lyapunov 方法分析长期行为。
知识点与笔记
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5.1 非线性方程研究的例子与概念
从自治系统、相空间和平衡点进入稳定性;现有笔记含局部存在唯一性与稳定性定义。
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5.2 自治微分方程组解的性质
考察自治系统的轨线特点与解的基本性质。
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5.3 平面线性系统的奇点及相图
联系特征值与平面轨线形态,辨认初等奇点。
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5.4 几乎线性系统解的稳定性
利用线性近似分析平衡点附近的稳定性及其适用边界。
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5.5 Lyapunov 第二方法
通过定号函数及其沿轨线的变化判断稳定性,理解二次型构造。
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5.6 二维自治微分方程组的周期解和极限环
区分周期轨线与极限环,讨论极限环的存在、不存在和稳定性。
习题与资料
一阶线性方程的零解稳定性
非线性微分方程组笔记,练习第 1 题;固定初始时刻的积分判据及一致稳定条件。
极坐标系统:稳定但不渐近稳定
非线性微分方程组笔记,练习第 2 题;屏障圆证明与环带相图。
教材定位:《常微分方程及其应用》第二版第 5 章,目录第 viii–ix 页;孙小丹 ODE5 系列课件。