Главная > ПРИКЛАДНАЯ TEOPИЯ КАТАСТРОФ. ТОМ-1 (Р.ГИЛМОР)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Из начала координат пространства $\mathbb{R}^{k}$ управляю:цих параметров ростка катастрофы $A_{k+1}=x^{k+2}$ исходят две линии, параметризующие ростки катастроф $A_{k}=\tilde{x}^{k+1}$. Наиболее легкий путь определения уравнений этих линий в пространстве управляющих параметров – это анализ размерностей и, в частности, использование пересчетных соображений. Вначале продемонстрируем эффективность применения подобных соображений в хорошо знакомом случае: линий складки, исходящие из начала координат $(0,0) \in \mathbb{R}^{2}$ пространства управляющих параметров сборки.

В окрестности ростка катастрофы сборки общая функция имеет вид $F(x ; a, b)=\frac{1}{4} x^{4}+\frac{1}{2} a x^{2}+b x$.

Рис. 7.1. Близкое соседство катастроф типа $A_{+3}$ и $A_{-3}$ позволяет сделать вывод о том, что они определенным образом организуются катастрофой, которая имеет большую размерность пространства управляющих параметров и которая должна быть по крайней мере $A_{+4}$.

Если предположить, что в точке $x=-\lambda$ уравнение $d F / d x=$ $=0$ имеет два корня (в данном случае третий корень нас не интересует), то
\[
\begin{array}{c}
A_{3} \rightarrow A_{2}, \\
\frac{1}{4} x^{4}+\frac{1}{2} a x^{2}+b x \rightarrow \frac{1}{4}(x+\lambda)^{3}(x+\alpha)+\text { Константа } \\
\frac{1}{4} x^{4}+\frac{1}{4}(3 \lambda+\alpha) x^{3}+\frac{1}{4}\left(3 \lambda^{2}+3 \lambda \alpha\right) x^{2}+ \\
+\frac{1}{4}\left(\lambda^{3}+3 \lambda^{2} \alpha\right) x+\text { Константа. }
\end{array}
\]

Следовательно, в окрестности точки $x=-\lambda$ функция ведет себя подобно $(\alpha-\lambda) \tilde{x}^{3}, \tilde{x}=x+\lambda$. Сравнивая коэффициенты при $x^{j}$, получаем следующее параметрическое представление управляющих параметров вдоль линии складки:
\[
\begin{array}{l}
a=-3 \lambda^{2} \\
b=-2 \lambda^{3}
\end{array} \Rightarrow\left(\frac{a}{3}\right)^{3}+\left(\frac{b}{2}\right)^{2}=0 .
\]

Общая процедура нахождения 1-мерных кривых $A_{k+1} \rightarrow A_{k}$ совершенно аналогична, т. е.
\[
\begin{array}{c}
A_{k+1} \rightarrow A_{k}, \\
\frac{1}{k+2} x^{k+2}+\sum_{j=1}^{k} \frac{1}{j} a_{l} x^{j}=\frac{1}{k+2}(x+\lambda)^{k+1}(x+\alpha)+\text { Константа. (7.3) }
\end{array}
\]

Сравнение коэффициентов при различных степенях $x$ дает
\[
\frac{k+2}{j} a_{i}=\left(\begin{array}{c}
k+1 \\
j-1
\end{array}\right) \lambda^{k+1-(j-1)}+\left(\begin{array}{c}
k+1 \\
j
\end{array}\right) \lambda^{k+1-j_{\alpha}} .
\]

Условие $a_{k+1}=0$ определяет взаимосвязь между $k$-кратным вырожденным корнем в точке $x=-\lambda$ и изолированным корнем в $x=-((k+1) \alpha+\lambda) /(k+2)=k \lambda$ :
\[
a_{k+1}=0=(k+1) \lambda+a \Rightarrow \alpha=-(k+1) \lambda .
\]

Линии катастроф $A_{k}$, исходящие из ростка $x^{k+2}$ катастрофы $A_{k+1}$, имеют следующее параметрическое представление:
\[
a_{j}=(-)\left(\begin{array}{c}
k+1 \\
j-1
\end{array}\right)(k+1-j) \lambda^{k-1+2}, \quad j=1,2, \ldots, k .
\]

Если исключить параметр $\lambda$, то получим уравнения, содержащие лишь управляющие параметры, т. е.
\[
\lambda=\left[\frac{-a_{j}}{\left(\begin{array}{c}
k+1 \\
j-1
\end{array}\right)(k+1-j)}\right]^{1 /(k-j+2)} .
\]

Выражение (7.7) сводится к формуле (7.2) при $k=2$.
Линии катастроф $A_{k-1}$ исходят из каждого ростка $A_{k}$ точно так же, как и линии $A_{k}$ исходят из каждого ростка $A_{k+1}$. Следовательно, двумерные поверхности $A_{k-1}$ исходят из каждого ростка $A_{k+1}$. Рассуждая подобным образом, можно построить всю сепаратрису ростка $A_{k+1}$ в пространстве $\mathbb{R}^{k}$.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru