Enunciado

Em cada um dos problemas de 5 a 18:

(a) Determine todos os pontos críticos do sistema de equações dado.

(b) Encontre o sistema linear correspondente perto de cada ponto crítico.

(c) Encontre os autovalores de cada sistema linear. O que você pode concluir sobre o sistema não linear?

(d) Desenhe um retrato de fase do sistema não linear para confirmar suas conclusões, ou para estendê-las nos casos em que o sistema linear não fornece informações definidas sobre o sistema não linear.

10)

d x d t = x + x 2 + y 2 ,   d y d t = y - x y

Passo 1

Temos a resposta da letra b, portanto vamos executar e encontrar os autovalores para cada matriz e fazer sua analise.

c)

J 0,0 = 1 0 0 1

Determinado agora as raízes características:

det ⁡ J - r I = 1 0 0 1 - r 0 0 r

d e t J - r I = 1 - r 0 0 1 - r

Efetuando o determinante temos:

r 2 - r + 1

Tendo as razies características como:

r 1 , 2 = 1

Os autovalores reais e iguais. Portanto, temos um nó ou uma espiral no ponto, oque resulta em instabilidade.

Passo 2

J - 1,0 = - 1 0 0 2

Determinado agora as raízes características:

det ⁡ J - r I = - 1 0 0 2 - r 0 0 r

d e t J - r I = - 1 - r 0 0 2 - r

Efetuando o determinante temos:

r 2 - r - 2

Tendo as razies características como:

r 1 = - 1   ,     r 2 = 2  

Os autovalores reais e de sinais diferentes. Portanto, temos uma sela no ponto, resultando em instabilidade.

Resposta

Os autovalores reais e iguais. Portanto, temos um nó ou uma espiral no ponto, oque resulta em instabilidade.

Os autovalores reais e de sinais diferentes. Portanto, temos uma sela no ponto, resultando em instabilidade.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Em cada um dos problemas de 5 a 18:(a) Determine todos os pontos críticos do sistema de equações dado.(b) Encontre o sistema linear correspondente perto de cada ponto crítico.(c) Encontre os autovalor
Em cada um dos problemas de 5 a 18:(a) Determine todos os pontos críticos do sistema de equações dado.(b) Encontre o sistema linear correspondente perto de cada ponto crítico.(c) Encontre os autovalor
Em cada um dos problemas de 5 a 18:(a) Determine todos os pontos críticos do sistema de equações dado.(b) Encontre o sistema linear correspondente perto de cada ponto crítico.(c) Encontre os autovalor
Em cada um dos problemas de 5 a 18:(a) Determine todos os pontos críticos do sistema de equações dado.(b) Encontre o sistema linear correspondente perto de cada ponto crítico.(c) Encontre os autovalor
Em cada um dos problemas de 5 a 18:(a) Determine todos os pontos críticos do sistema de equações dado.(b) Encontre o sistema linear correspondente perto de cada ponto crítico.(c) Encontre os autovalor