Enunciado
Cálculo - Boyce - Equações Diferenciais - Ed: 10º - Capítulo 9.2 - Ex. 27
Prove que, se uma trajetória começa em um ponto não crítico do sistema:
então não pode atingir um ponto crítico em um intervalo de tempo finito.
Sugestão: Suponha o contrário, ou seja, suponha que a solução satisfaz . Depois use o fato de que é uma solução do sistema dado que satisfaz a condição inicial em .
Passo 1
Considerando o sistema:
Temos que a trajetória começa no ponto não critico do sistema acima.
Nosso objetivo é mostrar que trajetória não pode alcançar o ponto critico em um espaço finito do tempo.
Passo 2
Determinando o ponto critico do sistema, temos:
E isto segue que:
Resolvendo é um ponto critico dado pelo sistema.
Isto é, é a solução do sistema autônomo dado que satisfaz as condições:
E
Sobe o ponto critico , , sempre será solução do sistema autônomo que satisfaça , , sobe .
Portanto, se a trajetória começar no ponto critico do sistema , isto alcançara o ponto critico em um finito espaço do tempo.
Bem isto é uma contradição do fato que se a trajetória começar sobe o ponto não critico do sistema, não será possível alcançar os pontos e um finito espaço de tempo.
Passo 3
Portanto, nós mostramos que a trajetória não pode ser alcançada pelos pontos críticos , em um espaço determinado do tempo.
Resposta
Portanto, nós mostramos que a trajetória não pode ser alcançada pelos pontos críticos , em um espaço determinado do tempo