2.2. Двумерный случай
Рассмотрим систему уравнений:
|
 |
(11.3) |
Случай 1. < 0. Система (11.3) имеет две неподвижные точки:
|
 |
(11.4) |
Линеаризуем систему (11.3) в окрестности неподвижных точек (11.4):
|
Неподвижная точка 1 |
Неподвижная точка 2 |
 |
 |
 |
 |
0 |
0 |
 |
0 |
0 |
 |
-1 |
-1 |
Собственные числа матрицы А равны:
Неподвижная точка 1 |
Неподвижная точка 2 |
 |
 |
Следовательно, неподвижная точка 1 - устойчивый узел, а неподвижная точка 2 - седло.
Случай 2. = 0.
Система (11.3) имеет одну неподвижную точку
Легко увидеть, что собственные числа матрицы А равны:
Таким образом, значение = 0
является бифуркационным значением параметра; причём одно из собственных чисел матрицы А при бифуркационном значении параметра равняется нулю.
На рисунке изображена бифуркация типа седло-узел для рассматриваемого случая.
Видно, что при < 0 система имеет две неподвижные точки,
одна из которых седло, а другая - устойчивый узел. При  0 они приближаются друг к другу
и при = 0 сливаются вместе в так называемое седло-узел.
Отсюда и возникло название "бифуркация типа седло-узел".
В общем n-мерном случае, если для некоторого положения равновесия матрица линеаризации
имеет одно собственное число, равное нулю, бифуркация происходит аналогично: при изменении параметра положение равновесия либо
исчезает, либо расщепляется на два новых положения равновесия. Это утверждение справедливо почти для всех параметрических систем
дифференциальных уравнений с n-мерным фазовым пространством.
|