RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления // Архив

Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 2023, том 19, выпуск 3, страницы 374–390 (Mi vspui590)

Прикладная математика

Об устойчивости нулевого решения относительно части переменных по линейному приближению

П. А. Шаманаев

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет, Российская Федерация, 430005, Республика Мордовия, Саранск, ул. Большевистская, 68

Аннотация: Получены достаточные условия устойчивости и асимптотической устойчивости относительно части переменных нулевого решения нелинейной системы по линейному приближению в случае, когда матрица линейного приближения может содержать собственные значения с нулевыми вещественными частями, причем алгебраические и геометрические кратности этих собственных значений могут не совпадать. Подход основан на установлении некоторого соответствия между решениями исследуемой системы и ее линейного приближения. В данном случае начинающиеся в достаточно малой окрестности нуля решения таких систем и сами системы обладают одинаковыми покомпонентными асимптотическими свойствами. Для решений такими свойствами являются устойчивость и асимптотическая устойчивость по отношению к части переменных, а для систем — покомпонентная локальная асимптотическая эквивалентность и покомпонентное локальное асимптотическое равновесие. Рассматривая соответствие между решениями систем как оператор, определенный в банаховом пространстве, на основании принципа Шаудера доказывается, что он имеет по крайней мере одну неподвижную точку. Оператор позволяет построить отображение, устанавливающее соотношение между начальными точками исследуемой системы и ее линейного приближения. Далее на основе оценок элементов строк фундаментальной матрицы линейного приближения делается заключение о покомпонентных асимптотических свойствах решений нелинейной системы. Приведен пример изучения устойчивости и асимптотической устойчивости по отношению к части переменных нулевого решения нелинейной системы, матрица линейного приближения которой содержит одно отрицательное и одно нулевое собственные значения, причем алгебраическая и геометрическая кратности нулевого собственного значения не совпадают.

Ключевые слова: обыкновенные дифференциальные уравнения, частичная устойчивость, локальная покомпонентная асимптотическая эквивалентность, принцип Шаудера.

УДК: 517.928

MSC: 34D20

Поступила: 26 марта 2023 г.
Принята к печати: 8 июня 2023 г.

DOI: 10.21638/11701/spbu10.2023.306



© МИАН, 2024