鞍结点分岔

✍ dations ◷ 2025-12-06 20:29:12 #分岔理论

鞍结点分岔(Saddle-node bifurcation),又称切分岔、折叠分岔,是在数学中的分岔理论描述的一种动力学系统中的局部分岔。表现为一对不动点相互靠近并最终互相碰撞导致不动点消失或其逆过程。"鞍结点分岔"一般用来描述连续性的动力学系统。在离散动力学系统中,这一种分岔一般称为折叠分岔。

对于一维的动力学系统,参与鞍结点分岔的两个不动点中,一个为稳定不动点(稳定结点),另一个为不稳定不动点(鞍点)。

鞍结点分岔一般与动力学系统中的磁滞现象及爆发灾难现象相关。

一个典型鞍结点分岔的微分方程的例子如下:

其中 x {\displaystyle x} 为变量, r {\displaystyle r} 为分岔参数。

事实上,上述例子即为鞍-结点分岔的正则方程。对于一般的标量微分方程 d x d t = f ( r , x ) {\displaystyle {\tfrac {dx}{dt}}=f(r,x)} ,若其在 r = 0 {\displaystyle r=0} 时有不动点 x = 0 {\displaystyle x=0} 且同时满足 f x ( 0 , 0 ) = 0 {\displaystyle {\tfrac {\partial f}{\partial x}}(0,0)=0} 时,在满足非简并条件( 2 f x 2 ( 0 , 0 ) 0 {\displaystyle {\tfrac {\partial ^{2}\!f}{\partial x^{2}}}(0,0)\neq 0} )及横向条件( f r ( 0 , 0 ) 0 {\displaystyle {\tfrac {\partial f}{\partial r}}(0,0)\neq 0} )时,该微分方程与正则方程局部拓扑等价。

二维系统中一个有鞍结点分岔的动力学系统如下:

该系统相空间的性质会随着参数 α {\displaystyle \alpha } 的变化而变化如下:

除此之外,鞍结点分岔同样出现在消费者模型、生物学切换网络等系统中。而且近年什至有人指出广义相对论中的爱因斯坦埸方程在某些特定情况下也会出现与鞍结点分岔同样的现象。

相关

  • 高温合金高温合金又叫热强合金、超级合金(superalloy)。按基体组织材料可分为三类:铁基、镍基和钴基。按生产方式可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。按强化机理可分为碳
  • 实验系统在科学研究中,实验系统(Experimental system)是由汉斯·约尔格·赖因贝格尔(德语:Hans-Jörg Rheinberger)在研究分子生物学和蛋白质的生物合成的化学史中提出的科学哲学。物理、
  • SNMP简单网络管理协议(SNMP,Simple Network Management Protocol)构成了互联网工程工作小组(IETF,Internet Engineering Task Force)定义的Internet协议族的一部分。该协议能够支持网
  • 花莲港花莲港,位于台湾花莲县花莲市,为台湾的国际商港之一。东临太平洋,西倚中央山脉,是一个由东、西防波堤合拢而成的人工港。1939年兴建完成,民国52年9月1日(1963年)开放为国际商港,成立
  • 吴军吴军(1970年1月25日-),又名吴亥,湖南桃江人,中国男演员。吴军早年为花鼓戏演员,1993年考入中国中央戏剧学院导演专业在职学习,1995年毕业后进入北京军区战友文工团工作。吴军曾出演
  • 西屿西屿是澎湖群岛中的第二大岛,因为位于澎湖本岛的西边所以被称为“西屿”,西屿的别称为“渔翁岛”,是因为自古台湾海峡的渔产就极为丰富,有许多的渔船在西屿的西边海域进行作业,捕
  • 左议政左议政,亦称左相、左政丞、左揆、左阁、左台,是朝鲜王朝时期的官职,1414年设立。左议政为议政府重要成员之一,官阶正一品,位居领议政之下,相当于今日韩国的副总理与中国左丞相。左
  • Pop Smoke波普·斯莫克(英语:Pop Smoke,1999年7月20日-2020年2月19日),原名Bashar Barakah Jackson,出生于纽约,美国男歌手。2020年2月19日凌晨4点30分左右,两名戴着面具的男子破门闯入这名说
  • 大黄素大黄素,学名1,3,8-三羟基-6-甲基蒽醌。以游离和苷形式存在于蓼科植物掌叶大黄、大黄、唐古特大黄的根茎及根中。橘黄色结晶。熔点256~257℃。能真空升华(1,600帕)。溶于乙醇、氢
  • 横谷企鹅属横谷企鹅属(学名:)为已灭绝的企鹅,包含两种:南翼横谷企鹅()及怀帕拉横谷企鹅()。本属物种的解剖构造显示它们与 Anthropornithinae(英语:Anthropornithinae) 为近亲。企鹅目 Spheniscifo