المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
عمليات الخدمة اللازمة للجزر
2024-11-24
العوامل الجوية المناسبة لزراعة الجزر
2024-11-24
الجزر Carrot (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
المناخ في مناطق أخرى
2024-11-24
أثر التبدل المناخي على الزراعة Climatic Effects on Agriculture
2024-11-24
نماذج التبدل المناخي Climatic Change Models
2024-11-24


Linear Stability  
  
922   04:38 مساءً   date: 9-10-2021
Author : Tabor, M.
Book or Source : "Linear Stability Analysis." §1.4 in Chaos and Integrability in Nonlinear Dynamics: An Introduction. New York: Wiley
Page and Part : pp. 20-31


Read More
Date: 11-2-2016 1188
Date: 16-11-2021 830
Date: 17-10-2021 2077

Linear Stability

Consider the general system of two first-order ordinary differential equations

x^. = f(x,y)

(1)

y^. = g(x,y).

(2)

Let x_0 and y_0 denote fixed points with x^.=y^.=0, so

f(x_0,y_0) = 0

(3)

g(x_0,y_0) = 0.

(4)

Then expand about (x_0,y_0) so

deltax^. = f_x(x_0,y_0)deltax+f_y(x_0,y_0)deltay+f_(xy)(x_0,y_0)deltaxdeltay+...

(5)

deltay^. = g_x(x_0,y_0)deltax+g_y(x_0,y_0)deltay+g_(xy)(x_0,y_0)deltaxdeltay+....

(6)

To first-order, this gives

 d/(dt)[deltax; deltay]=[f_x(x_0,y_0) f_y(x_0,y_0); g_x(x_0,y_0) g_y(x_0,y_0)][deltax; deltay],

(7)

where the 2×2 matrix is called the stability matrix.

In general, given an n-dimensional map , let x_0 be a fixed point, so that

 T(x_0)=x_0.

(8)

Expand about the fixed point,

T(x_0+deltax) = T(x_0)+(partialT)/(partialx)deltax+O(deltax)^2

(9)

= T(x_0)+deltaT,

(10)

so

 deltaT=(partialT)/(partialx)deltax=Adeltax.

(11)

The map can be transformed into the principal axis frame by finding the eigenvectors and eigenvalues of the matrix A

 (A-lambdaI)deltax=0,

(12)

so the determinant

 |A-lambdaI|=0.

(13)

The mapping is

(14)

When iterated a large number of times,  only if R[lambda_i]<0 for all i, but  if any R[lambda_i]>0. Analysis of the eigenvalues (and eigenvectors) of A therefore characterizes the type of fixed point.


REFERENCES:

Tabor, M. "Linear Stability Analysis." §1.4 in Chaos and Integrability in Nonlinear Dynamics: An Introduction. New York: Wiley, pp. 20-31, 1989.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.