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关于线性微分方程的不变流形. II

经典分析与常微分方程 2010-07-20 v2

摘要

这是前一篇文章的续篇。对于所考虑微分方程的不变流形子空间Mn(t)M^n(t)Mnm(t)M^{n-m}(t),我们构造了一个变量变换,将该方程分解为两个独立方程的系统。引入了不同阶线性微分方程等价的概念。给出了这种等价的必要和充分条件。这些结果被应用于具有周期T的周期系数线性方程的Flocke-Lyapunov理论。当方程的单值矩阵具有负特征值时,在RmR^m中约化为常系数方程只有在约化矩阵周期加倍的情况下才可能,我们证明了借助一个无需周期加倍的实矩阵,可以在RmR^m中分离出具有负特征值单值矩阵的方程。对于周期系数方程的解的基本矩阵X(t),X(t)=EX(t), X(t)=E,我们找到了表示X(t)=Φ(t)eHtΦ+(0)X(t)=\Phi(t)e^{Ht}\Phi^{+}(0),其中HHΦ(t),Φ(t)=Φ(t+T)\Phi(t), \Phi(t)=\Phi(t+T)是实矩形矩阵。我们给出了这些结果的两个应用:1) 将RnR^n中具有周期为T的线性部分的非线性微分方程约化为Rm,m>nR^m, m>n中具有常系数矩阵线性部分的方程;2) 在自治微分方程周期轨道邻域内引入幅相坐标,并分离出具有常系数矩阵的线性部分。

关键词

引用

@article{arxiv.1006.5626,
  title  = {On invariant manifolds of linear differential equations. II},
  author = {A. M. Samoilenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5626},
  year   = {2010}
}

备注

in Ukrainian, part II, added English translation