三維競爭Ricker系統(tǒng)的Hopf分支和極限環(huán)個數(shù)的研究
發(fā)布時間:2021-06-26 17:05
本文研究三維競爭Ricker系統(tǒng)的Hopf分支,我們給出了系統(tǒng)具有正Hopf分支值的充要條件,基于此證明了當(dāng)種群間的競爭系數(shù)滿足條件(C1)-(C5)之一時,對三維競爭Ricker系統(tǒng)Zeeman的33種穩(wěn)定nullcline等價分類的第26-31類Hopf分支發(fā)生,且指明了 Hopf分支的方向,其中包含系數(shù)矩陣的三個主子式均為非負(fù)的新類型.利用中心流形理論,我們給出一階焦點量的計算公式,以保證具體應(yīng)用時一階焦點量的計算是嚴(yán)格的.最后,基于Hopf分支定理中橫截條件和一階焦點量的不同符號,我們構(gòu)造了具體的系統(tǒng)來說明Hopf分支在第26-31類中發(fā)生,理論結(jié)果也進(jìn)行了數(shù)值模擬.此外,使用Poincare-Bendixson定理,證明27-31類的系統(tǒng)至少存在兩個極限環(huán).另外,本文還給出了一個具有兩個擾動參數(shù)的三維競爭Ricker系統(tǒng),它屬于Zee-man 分類的第 28 類.通過中心流形理論和正規(guī)形的計算,證明 了存在參數(shù)值使得具有三個極限環(huán),其中內(nèi)部兩個極限環(huán)是來自Hopf分支產(chǎn)生的小振幅極限環(huán),包含所有小振幅極限環(huán)的外部那個極限環(huán)是由第28類的負(fù)載單形邊界上的動力學(xué)和Poincare...
【文章來源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.2-1負(fù)載單形圖.??
第二章三維Hopf分支定理及預(yù)備知識?上海師范大學(xué)博士學(xué)位論文??(6)第31?類:712?>?0,?713?>?〇,?721?>?0,?723?>?〇,?731?<?〇,?732?>?0,別2732?+?別3723?-?n/^23?<?〇,??^31721?+?^32712?—?r3/^12?<?〇???第26?—?31類的三維競爭系統(tǒng)在S上的動力學(xué)性態(tài)見圖2.2-2.?■代表的平衡點是吸引子,〇代??表的平衡點是排斥子,符號?表不一個未確定動力學(xué)的區(qū)域.??26?27?28??m??29?30?31??圖2.2-2第26-31類的三維競爭系統(tǒng)在S上的相圖.??本文主要運用三維^?Hopf分支定理丨26,52]證明帶參數(shù)的系統(tǒng)存在極限環(huán),即當(dāng)參數(shù)在某個??值附近發(fā)生微小變化時,導(dǎo)致在內(nèi)部平衡點處的Jacobian矩硨的特征值實部的符號發(fā)生改變,使??得平衡點的穩(wěn)定性發(fā)生變化(出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)).??定理2.2.2?(三維Hopf分支定理)設(shè)C?M3是含點A'。的一個開集,:?D?X?f/(/x〇,e_)?4?R3??是解析的,系統(tǒng)??i?=?F(^,ix)?(2.1)^??以%為奇點.記A(")?:=?設(shè)i4.(ju)具有一對共輒復(fù)特征值土?i_/9(/i)符合??a("〇.)?=?0,?^(仲).>.0,友實特征值?〇;(")?<?0,且滿足橫截條件?a’("〇)?>?0?(〇/(/??〇)?<:?0),貝']??(I)若系統(tǒng)(2..1)M0以工0為漸近穩(wěn)定的奇點,則當(dāng)/x充分接近//〇且八>"0?(//?<_/%)時,系統(tǒng)??(2.1^在次〇附近有穩(wěn)定的限環(huán),即出現(xiàn)超臨界Hopf分支;??(II)若系統(tǒng)(
第四_三維競爭Ricter系統(tǒng)的極限壞個數(shù)研究?上海師范:大學(xué)博士學(xué)位論文??畫??0?5?10?15?20?25?30??t??圖4.1-1?_?/x?=?10.9時,系統(tǒng)(4.1.1)從初始狀態(tài)ar(0)?=?(1.2,1,1.1)出發(fā)的解尤⑷的各??分量隨時間t的演化.??1-1?-?■-?■?:'?:?丨?V?i??1.05、.i?i?丨丨??0.8???〇.8??x2?X1??圖4.1-2罵"=10.9時,系統(tǒng)(4.1.1)從初始狀態(tài):r(0)?=?(1.2,1,1.1)出發(fā)的軌道(藍(lán)色曲??線)漸近于m個極限環(huán).??§4.1.2第26類對0和a?>?0出現(xiàn)極限環(huán)的系統(tǒng)??令??A?=?12?6.??V3?3?V??24??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]THEORY OF VALUES OF SINGULAR POINT IN COMPLEX AUTONOMOUS DIFFERENTIAL SYSTEMS[J]. 劉一戎,李繼彬. Science in China,Ser.A. 1990(01)
博士論文
[1]競爭系統(tǒng)長期動力學(xué)性態(tài)的研究[D]. 牛磊.上海師范大學(xué) 2016
本文編號:3251730
【文章來源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.2-1負(fù)載單形圖.??
第二章三維Hopf分支定理及預(yù)備知識?上海師范大學(xué)博士學(xué)位論文??(6)第31?類:712?>?0,?713?>?〇,?721?>?0,?723?>?〇,?731?<?〇,?732?>?0,別2732?+?別3723?-?n/^23?<?〇,??^31721?+?^32712?—?r3/^12?<?〇???第26?—?31類的三維競爭系統(tǒng)在S上的動力學(xué)性態(tài)見圖2.2-2.?■代表的平衡點是吸引子,〇代??表的平衡點是排斥子,符號?表不一個未確定動力學(xué)的區(qū)域.??26?27?28??m??29?30?31??圖2.2-2第26-31類的三維競爭系統(tǒng)在S上的相圖.??本文主要運用三維^?Hopf分支定理丨26,52]證明帶參數(shù)的系統(tǒng)存在極限環(huán),即當(dāng)參數(shù)在某個??值附近發(fā)生微小變化時,導(dǎo)致在內(nèi)部平衡點處的Jacobian矩硨的特征值實部的符號發(fā)生改變,使??得平衡點的穩(wěn)定性發(fā)生變化(出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)).??定理2.2.2?(三維Hopf分支定理)設(shè)C?M3是含點A'。的一個開集,:?D?X?f/(/x〇,e_)?4?R3??是解析的,系統(tǒng)??i?=?F(^,ix)?(2.1)^??以%為奇點.記A(")?:=?設(shè)i4.(ju)具有一對共輒復(fù)特征值土?i_/9(/i)符合??a("〇.)?=?0,?^(仲).>.0,友實特征值?〇;(")?<?0,且滿足橫截條件?a’("〇)?>?0?(〇/(/??〇)?<:?0),貝']??(I)若系統(tǒng)(2..1)M0以工0為漸近穩(wěn)定的奇點,則當(dāng)/x充分接近//〇且八>"0?(//?<_/%)時,系統(tǒng)??(2.1^在次〇附近有穩(wěn)定的限環(huán),即出現(xiàn)超臨界Hopf分支;??(II)若系統(tǒng)(
第四_三維競爭Ricter系統(tǒng)的極限壞個數(shù)研究?上海師范:大學(xué)博士學(xué)位論文??畫??0?5?10?15?20?25?30??t??圖4.1-1?_?/x?=?10.9時,系統(tǒng)(4.1.1)從初始狀態(tài)ar(0)?=?(1.2,1,1.1)出發(fā)的解尤⑷的各??分量隨時間t的演化.??1-1?-?■-?■?:'?:?丨?V?i??1.05、.i?i?丨丨??0.8???〇.8??x2?X1??圖4.1-2罵"=10.9時,系統(tǒng)(4.1.1)從初始狀態(tài):r(0)?=?(1.2,1,1.1)出發(fā)的軌道(藍(lán)色曲??線)漸近于m個極限環(huán).??§4.1.2第26類對0和a?>?0出現(xiàn)極限環(huán)的系統(tǒng)??令??A?=?12?6.??V3?3?V??24??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]THEORY OF VALUES OF SINGULAR POINT IN COMPLEX AUTONOMOUS DIFFERENTIAL SYSTEMS[J]. 劉一戎,李繼彬. Science in China,Ser.A. 1990(01)
博士論文
[1]競爭系統(tǒng)長期動力學(xué)性態(tài)的研究[D]. 牛磊.上海師范大學(xué) 2016
本文編號:3251730
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/jckxbs/3251730.html
最近更新
教材專著