Sei
ein -periodischer Orbit von
(17.1) und
eine -dimensionale glatte Hyperfläche,
die in
den Orbit
transversal schneidet (s. linke Abbildung).
Dann gibt es eine Umgebung
von
und eine glatte Funktion
mit
und
für alle .
Die Abbildung
mit
heißt POINCARÉ-Abbildung für
in .
Ist die rechte Seite
von (17.1) -mal stetig differenzierbar,
so ist
ebenfalls so oft differenzierbar.
Die Eigenwerte der JACOBI-Matrix
sind die Multiplikatoren
des periodischen Orbits , hängen also nicht
von der Wahl des
auf
und der Wahl der transversalen Fläche ab.
Der POINCARÉ-Abbildung kann ein System (17.3) in
zugeordnet werden, das erklärt ist, solange die Bildpunkte in
bleiben.
Den Ruhelagen dieses diskreten Systems entsprechen periodische Orbits von
(17.1), und der Stabilität dieser Ruhelagen entspricht die
Stabilität der periodischen Orbits von (17.1).
Beispiel
Für das System (17.9a) wird in Polarkoordinaten die
transversale Hyperebene
betrachtet.
Für diese Ebene kann
gewählt werden.
Offenbar ist
und damit
wobei die Lösungsdarstellung von (17.9a) genutzt wurde.
Es gilt weiter
und .