Главная > ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ УСТОЙЧИОСТИ И БИФУРКАЦИЙ (Ж.Йосс, Д. Джозеф)
<< 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

Запишем сначала эволюционную задачу, пользуясь опять функциональными обозначениями, введенными в (I.21):
\[
\frac{d \mathbf{u}}{d t}=\mathbf{f}(\mu, \mathbf{u})=\mathbf{f}_{u}(\mu \mid \mathbf{u})+\frac{1}{2} \mathbf{f}_{u u}(\mu|\mathbf{u}| \mathbf{u})+O\left(\|u\|^{3}\right),
\]

где $\mathbf{f}_{u}(\mu \mid \mathbf{u})=\mathbf{A}(\mu) \cdot \mathbf{u}$ и т. д., как в (1.22). Сейчас мы рассматриваем (VI.1) как двумерную задачу, исследованную в качестве случая (1) в гл. V. Спектральная задача, связанная с анализом устойчивости решения $\mathbf{u}=0$, уже была получена в гл. IV. Малое возмущение $\mathbf{v}=e^{\sigma(\mu) t} \mathbf{x}$ удовлетворяет уравнениям $\dot{\mathbf{v}}=\mathrm{f}_{u}(\mu \mid \mathbf{v})$ и
\[
\sigma(\mu) \mathbf{x}=\mathrm{f}_{n}(\mu \mid \mathbf{x}) .
\]

Мы считаем, что в $\mathbb{R}^{2}$ оператор $\mathrm{A}(\mu)=\mathfrak{f}_{u}(\mu \mid \cdot)$ имеет два различных вещественных собственных значения $\xi_{1}(\mu)$ и $\xi_{2}(\mu)$ и два собственных вектора $\mathbf{x}_{1}(\mu)$ и $\mathbf{x}_{2}(\mu)$ (см. § IV.2).

Поэтому
\[
\xi_{j}(\mu) \mathbf{x}_{j}=\mathbf{f}_{n}\left(\mu \mid \mathbf{x}_{j}\right), \quad j=1,2,
\]

для $\mu$ из интервала, содержащего нуль. Задача, сопряженная с (VI.2) относительно скалярного произведения (IV.7), есть
\[
\bar{\sigma}(\mu) \mathbf{y}=\mathbf{f}_{u}^{*}(\mu \mid \mathbf{y})
\]

где $\mathbf{f}_{u}^{*}(\mu \mid \cdot) \stackrel{\text { def }}{=}\left[\mathrm{f}_{u}(\mu \mid \cdot)\right]^{*}$-линейный оператор, сопряженный с $\mathbf{f}_{a}$ относительно скалярного произведения $\langle\mathbf{a}, \mathbf{b}\rangle=\langle\overline{\mathbf{b}, \mathbf{a}}\rangle$, которое для $\mathbb{C}^{n}$ было введено в § IV.3. Определим $\mathfrak{f}_{u}^{*}$ соотношением
\[
\left\langle\mathbf{a}, \mathbf{f}_{u}(\mu \mid \mathbf{b})\right\rangle=\left\langle\left[\mathbf{f}_{u}(\mu \mid \mathbf{a})\right]^{*}, \mathbf{b}\right\rangle=\left\langle\mathbf{f}_{u}^{*}(\mu \mid \mathbf{a}), \mathbf{b}\right\rangle
\]

для всех а и $\mathbf{b}$ из соответствующего пространства ( $\mathbf{f}_{u}^{*}$ не обязательно нужно интерпретировать как линеаризацию некоторого $\left.\mathrm{f}^{*}\right)$. B $\mathbb{R}^{n}$
\[
\mathrm{f}_{u}^{*}(\mu \mid \cdot)=\mathbf{A}^{T}(\mu)
\]

можно представить в виде матрицы.
При наших предположениях относительно собственных векторов $\mathrm{f}_{n}(\mu \mid \cdot)$ (VI.4) приводит к соотношениям
\[
\xi_{i}(\mu) \mathbf{y}_{i}=\mathbf{f}_{u}^{*}\left(\mu \mid \mathbf{y}_{i}\right), \quad i=1,2 .
\]

Если два собственные значения вещественные и различные, то
\[
\left\langle\mathbf{x}_{j}, \mathbf{y}_{i}\right\rangle=\delta_{i j} .
\]

Для критического значения $\xi_{1}(0)=0, \xi_{2}(0)<0, \xi_{1}^{\prime}(0)>0$ и
\[
\xi_{1}^{\prime}(0)=\left\langle\mathrm{f}_{u n}\left(0 \mid \mathbf{x}_{1}\right), \mathbf{y}_{\mathbf{i}}\right\rangle
\]
(см. рис. IV.3(a)).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru