2.1.1 Случай
Пусть . (8)
Тогда из (7) имеем
Откуда
где - произвольные постоянные.
Для однозначности компоненты необходимо требовать
(9)
Учитывая условия (8), (9), получаем систему
(10)
Из системы (10) исключим , получим дифференциальное уравнение вида
(11)
Для того, чтобы в решении уравнений (11) отсутствовали подвижные критические особые точки необходимо, чтобы [1], [2]
, (12)
, т.к. .
Учитывая условие (12) уравнение (11) перепишется в виде
(13)
Уравнение (13), для отсутствия подвижный критических особых точек, должно быть полиномом по [1], [2].
Если , то надо требовать
Откуда
.
Тогда (10) запишется в виде
(14)
Из второго уравнения следует, что (14) не имеет подвижных критических особых точек, если только
(15)
Пусть (16)
то уравнение (13) перепишется в виде
(17)
Где
.
Для отсутствия подвижных критических особых точек, в решении уравнения (17) требуем, чтобы . Откуда необходимо
,
что имеет место, если
(18)
Уравнение (17) примет вид
(19)
Если , то необходимо и достаточно, чтобы .
Пусть , тогда уравнение (19) перепишется в виде
(20)
Где
(21)
Если , (22)
то имеем уравнение
(23)
Уравнение (20) не имеет подвижных критических особых точек, если .
Уравнение (23) также не имеет подвижных критических особых точек.
2.1.2 Случай
Пусть . Исключая из системы (7) получаем уравнение
(24)
Выполнив замену , получим
.
Так как , то это уравнение не будет иметь подвижных критических особых точек, когда
(25)
Пусть, . Тогда с помощью линейного преобразования система (6) приводится к системе, у которой . Поэтому будем рассматривать систему вида
(26)
В систему (26) введем параметр по формулам
тогда она примет вид
при , имеем упрощенную систему
(27)
Если , то из (27) имеем
Или
.
Решение системы
,
где - произвольные постоянные.
Для однозначности решения необходимо требовать, чтобы . Если , то из (27) имеем
и подставляем и во второе уравнение системы (27).
Получим
Для отсутствия у этого уравнения критических особенностей необходимо, чтобы правая часть уравнения была полиномом относительно [1],[2], что имеет место при . Тогда система (26) примет вид
(28)
Если (29)
то исключая из системы , получаем уравнение второго порядка для
(30)
Уравнение (30) не имеет подвижные критические особенности.
При (31)
система (28) перепишется в виде
(32)
Исключаем и получим для уравнение второго порядка
(33)
Для отсутствия подвижных критических особых точек у этого уравнения требуем, чтобы .
Если (34)
то уравнение (33) имеет вид
Это уравнение не имеет подвижных критических особых точек только если
,
где или (35)
Если , (36)
то уравнение (33) имеет вид
(37)
Выполнив в (37) замену получим уравнение
,
имеющее Пенлеве.
- «Обыкновенные дифференциальные уравнения»
- 2.5 Аналитические модели в виде дифференциальных уравнений
- Прямые методы анализа качества системы Аналитическое решение дифференциального уравнения
- Прямые методы анализа качества системы Аналитическое решение дифференциального уравнения
- Аналитическое решение дифференциальных уравнений
- 13. Дифференциальные уравнения
- Прямые методы анализа качества системы Аналитическое решение дифференциального уравнения