Enunciado
Cálculo - Boyce - Equações Diferenciais - Ed: 10º - Capítulo 9.3 - Ex. 14
Nos problemas de 5 a 16:
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 retado 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.
14.
Passo 1
Os pontos críticos nos são dados pela solução das equações
Depois de multiplicar a segunda equação por y, temos que . Logo os pontos críticos do sistema se encontram em
Passo 2
Note que e A matriz Jacobiana do campo de vetories é
Aplicando o ponto crítico temos
Os autovalores e . Os autovalores são reais e iguais. Isso é relativamente simples de se mostrar já que há apenas um autovetor linearmente independente. O teorema 9.3.2 não propões uma conclusão apesar da relação entre a natureza do ponto crítico do sistemana não-linear e a linearização correspondente.
Passo 3
No ponto (-1, -1) a matriz do sistema linear é dado por
Os autovalores e . Os autovalores são reais de sinais opostos. Logo o ponto crítico do sistema linear associado é uma sela, que é instável.
Passo 4
d)
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)