Gew¨ohnliche Differentialgleichungen und Dynamische Systeme
Gew¨ohnliche Differentialgleichungen und Dynamische Systeme
Gew¨ohnliche Differentialgleichungen und Dynamische Systeme
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
esitzt n-periodische Lösungen y n = e inφ y 0 , wenn nφ ein Vielfaches von 2π ist, vgl. Satz 4.33.<br />
Damit treten in den Auswüchsen von M 1 drei-, vier-, fünf- usw. periodische Lösungen auf.<br />
Die Mandelbrotmenge besitzt eine Vielzahl erstaunlicher Eigenschaften <strong>und</strong> parametrisiert u.a. die<br />
Menge der Julia-Menge, siehe [SU03].<br />
Abbildung 21: Perioden <strong>und</strong> die Feigenbaumkaskade in der Mandelbrotmenge.<br />
4.5 Periodische Lösungen<br />
In diesem Abschnitt interessieren wir uns für die Stabilität echt periodischer Lösungen x = x(t)<br />
mit x(t) = x(t + T ) für ein T > 0 <strong>und</strong> alle t ∈ R bei autonomen Gewöhnlichen <strong>Differentialgleichungen</strong><br />
ẋ = f(x).<br />
Zunächst stellen wir fest.<br />
Lemma 4.34 Die Linearisierung um eine periodische Lösung einer autonomen Differentialgleichung<br />
besitzt stets den Floquetmultiplikator 1.<br />
Beweis: Sei x = x per (t) eine periodische Lösung, d.h. es gilt ẋ per (t) = f(x per (t)). Differenzieren<br />
wir diese Gleichung nach der Zeit, so erhalten wir für die Zeitableitung y(t) = ẋ per (t) die<br />
57