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ich habe Folgendes in der Literatur:

wir haben ein differenzierbares Vektorfeld F: X→ℝn mit X⊂ℝn

Einen Diffeomorphismus a: X → Y

Wir interessieren uns für die Transformation von Integralkurven.

Für Lösungskurven von f(t) setzen wir f'(t) = F(f(t)) und g(t) = a(f(t))

Wir erhalten G(g(t)) = g'(t) = a'(f(t))F(f(t)). G ist das transformierte Vektorfeld G

(a'(f(t)) ist hier dann die Jacobi-Matrix)

G: Y → ℝn , y = a(x) ↦ a'(x) * F(x)


Eine Eigenschaft ist, dass Equilibrien in Equilibrien transformiert werden, also F(x) = 0 ⇔ G(a(x)) = 0


Konkret habe ich nun dieses Beispiel:

Wir haben das Vektorfeld F: (x_1, x_2) ↦ (x_2+2x_1*x_2+2(x_2)^3, -x_1 - (x_2)^2)

und die Abbildung den Diffeomorphismus a: (x_1,x_2) ↦ (x_1 + (x_2)^2,x_2)


nun erhält man G(y_1,y_2) = \( \begin{pmatrix} 1 & 2x_2 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} \) * \( \begin{pmatrix} x_2+2x_1*x_y+2(x_2)^3\\-x_1 - (x_2)^2 \end{pmatrix} \) = \( \begin{pmatrix} x_2\\-x_1-(x_2)^2 \end{pmatrix} \)


Die Lösung g in den transformierten Koordinaten, also von g'(t) = G(g(t)) soll nun sein:
blob.png

Text erkannt:

\( g(t)=e^{\left(\begin{array}{cc}0 & t \\ -t & 0\end{array}\right)} g(0)=\left(\cos (t) g_{1}(0)+\sin (t) g_{2}(0),-\sin (t) g_{1}(0)+\cos (t) g_{2}(0)\right) \)

Wie kommt man auf die Lösung im letzten Schritt (also g(t))?

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Bist Du sicher, dass der kopierte Ausschnitt zu den vorherigen Angaben passt?

Dein G passt nicht zum kopierten Ausschnitt.

Grundsätzlich: Es geht im letzten Schritt um die Lösung eines linearen Gleichungssystem mit konstanten Koeffizienten , \(g'=Ag\). Die allgemeine Lösung wird mit Hilfe der "Matrix-Exponential-Funktion" als \(g(t)=\exp(tA)c\) berechnet. Siehe z.B. den Wikipedia Artikel....

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