1.4 平衡点与稳定性的定义
对于不同系统,初始值的微小变化会产生不同的影响。例如以下初始值问题
的通解为 。 是(1)的其中一个解,我们称之为零解。当 时,只要 ,无论 多小,当 时,总有 ,也就是说初始值的微小变化会导致解的误差任意大;而当 时, 与零解的误差小于等于初始误差 的值,且误差随着 的增加很快就会消失,因此我们得到当 很小时, 与零解的误差也会很小。以上例子表明当 时,方程(1)的零解是“不稳定的”,而当 时(1)的零解是“稳定的”。下面我们就可以得到微分方程零解稳定的严格定义。
设微分方程 (2)
满足解的存在唯一性定理的条件,此方程的解 的存在区间是 , 还满足条件 (3)
条件(3)保证了 是微分方程(2)的解,我们称之为方程的零解。
定义1 若对于任意给定的 ,都可以找到 ,使得当 时,方程(2)的解 满足