2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение11.12.2014, 21:38 
Аватара пользователя


03/11/14

395
Решаю такое задание из Филиппова: с помощью теорему Ляпунова об устойчивости по первому приближению исследовать на устойчивость нулевое решение системы

$\left\{
\begin{array}{rcl}
 &\dot{x}=\ln(4y+{e}^{-3x})& \\
 &\dot{y}=2y-1+\sqrt[3]{1-6x}& \\
\end{array}
\right.$

В примере предлагают выделить линейную часть функций по формуле Тейлора, но я не знаю, что это за формула. Каким образом исследуется устойчивость такой системы и как выполнить то, что предлагают в примере?

Нашел что-то похожее на мою задачу линеаризации, но не знаю, мне нужно это или нет.

$f=\ln(4y+{e}^{-3x})$

Линейная часть - это дифференциал в точке $(x_0; y_0)$. Примем $(x_0; y_0)=(0;0)$. Это значит, линеаризуем функцию в окрестности данной точки.

Формула дифференциала:

$df=\frac{df}{dx}\Delta x + \frac{df}{dy}\Delta y$

$\Delta x = x-x+0 = x$, $\Delta y = y-y_0 = y$

$\frac{df}{dx}=\frac{-3e^{-3x}}{4y+e^{-3x}}$

$\frac{df}{dy}=\frac{4}{4y+e^{-3x}}$

Подставим $x=0, y=0$

$\frac{df}{dx}=-3$

$\frac{df}{dy}=4$

$df = -3\Delta x + 4\Delta y = -3x + 4y$

Что я сделал? Как это мне поможет линеаризовать исходную систему? Просто подставить последнее выражение в место первой функции, и точно так же поступить со второй?
Как после этого исследовать устойчивость нулевого решения? Я читал, что для этого не надо даже решать систему.

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение11.12.2014, 21:40 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13437
с Территории
Про ряд Тейлора слышали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение11.12.2014, 21:45 
Аватара пользователя


03/11/14

395
ИСН в сообщении #944519 писал(а):
Про ряд Тейлора слышали?


По-моему там не ряд Тейлора, а что-то, связанное с дифференцированием и нахождением частных производных.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение11.12.2014, 21:45 


20/03/14
12041
 i  Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (М)» в форум «Карантин»
Тема перемещена в Карантин по следующим причинам:

Просьба привести попытки решения и указать конкретные затруднения.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение11.12.2014, 22:18 


20/03/14
12041
 i  Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (М)»

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение11.12.2014, 23:43 


28/05/12
214
Nurzery[Rhymes] в сообщении #944521 писал(а):
ИСН в сообщении #944519 писал(а):
Про ряд Тейлора слышали?


По-моему там не ряд Тейлора, а что-то, связанное с дифференцированием и нахождением частных производных.

А ряд Тейлора никак не связан с дифференцированием и нахождением частных производных? Вы знаете что значит
устойчивость по первому приближению?

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение12.12.2014, 00:31 
Аватара пользователя


03/11/14

395
Slow в сообщении #944601 писал(а):
Nurzery[Rhymes] в сообщении #944521 писал(а):
ИСН в сообщении #944519 писал(а):
Про ряд Тейлора слышали?


По-моему там не ряд Тейлора, а что-то, связанное с дифференцированием и нахождением частных производных.

А ряд Тейлора никак не связан с дифференцированием и нахождением частных производных? Вы знаете что значит
устойчивость по первому приближению?

Не знаю, и даже не могу найти литературу по этой теме. Проболел одну лекцию, а теперь оказалось, что разобраться в этой теме не так-то просто.

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение12.12.2014, 01:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13437
с Территории
ИСН в сообщении #944519 писал(а):
Про ряд Тейлора слышали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение12.12.2014, 09:44 
Аватара пользователя


03/11/14

395
ИСН в сообщении #944672 писал(а):
ИСН в сообщении #944519 писал(а):
Про ряд Тейлора слышали?

Да, и то, что я использовал в первом посте, мало похоже на члены ряда Тейлора. Там нет частных производных, и в знаменателе не факториалы. Или используется первый член этого ряда с производной первого порядка и факториалом единицы в знаменателе?

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение12.12.2014, 10:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13437
с Территории
Nurzery[Rhymes] в сообщении #944789 писал(а):
Или используется первый член этого ряда с производной первого порядка и факториалом единицы в знаменателе?
Именно!

 Профиль  
                  
 
 Re: Устойчивость нелинейной системы диффуров
Сообщение12.12.2014, 15:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Просто замените каждую функцию в правых частях ее дифференциалом в 0, и исследуйте полученную линейную систему.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group