Enunciado
Cálculo - Boyce - Equações Diferenciais - Ed: 10º - Capítulo 9.3 - Ex. 4
Em cada um dos problemas de 1 a 4, verifique se (0, 0) é um ponto crítico, mostre que o sistema é localmente linear e discuta o tipo e a estabilidade do ponto crítico (0, 0) examinando o sistema linear correspondente.
4)
Passo 1
Primeiramente vamos reescrever o sistema na seguinte forma:
Passo 2
Agora zerando a coluna , para verificar se é um ponto crítico. Temos que ter o resultado igual vetor zero, vamos lá.
Agora podemos identificar a nossa , para mostrar que e .
Reescrevendo na forma polar temos, ,
Com , temos:
Bem isto é um ótimo sinal para dizer que o sistema quase linear, ou melhor, localmente linear. provamos que a origem é um ponto critico isolado do sistema linear.
Passo 3
Tendo nosso sistema homogêneo:
E equação característica dele é dada por:
Efetuando a subtração e executando o determinante temos:
Com raízes características:
Consequentemente, temos autovalores reais e igual 1. Portanto, a origem é um nó impróprio tendo como instável e um sistema não linear isto é igual para o nó ou espiral sendo instável.
Resposta
Consequentemente, temos autovalores reais e igual 1. Portanto, a origem é um nó impróprio tendo como instável e um sistema não linear isto é igual para o nó ou espiral sendo instável.