Zurückblättern Weiterblättern Übergeordnetes Thema Sachgebiet Hauptinhaltsverzeichnis Stichwortverzeichnis Hilfeseiten        


Fluß einer Differentialgleichung

Gegeben sei eine gewöhnliche Differentialgleichung
(17.1)

wobei (Vektorfeld) eine -mal stetig differenzierbare Abbildung ist und oder eine offene Teilmenge des darstellt. Im weiteren wird im stets die EUKLIDische Norm benutzt, d.h., für beliebiges ist .

Schreibt man die Abbildung in Komponenten als , so ist (17.1) das System aus den skalaren Differentialgleichungen .

Die Sätze über die lokal eindeutige Lösbarkeit von PICARD-LINDELÖF und über die -malige Differenzierbarkeit nach den Anfangsbedingungen (s. Lit. 17.6) garantieren, daß für jedes eine Zahl , eine Kugel aus und eine Abbildung existieren, so daß gilt:
1. ist -mal stetig differenzierbar bezüglich des ersten Arguments (Zeit) und -mal stetig differenzierbar bezüglich des zweiten Arguments (Ortsvariable).
2. ist für jedes fixierte eine lokal eindeutige Lösung von (17.1) auf dem Zeitintervall mit Anfang zur Zeit , d.h., es gilt für alle , und jede andere Lösung mit Anfang zur Zeit stimmt für kleine Zeiten mit überein.

Alle lokalen Lösungen von (17.1) seien eindeutig auf ganz fortsetzbar. Dann gibt es zu jeder Differentialgleichung (17.1) eine Abbildung mit folgenden Eigenschaften:
1. .
2. .
3. ist bezüglich des ersten Arguments -mal und bezüglich des zweiten Arguments -mal stetig differenzierbar.
4. ist für jedes fixierte eine Lösung von (17.1) auf ganz .
Der zu (17.1) gehörige -glatte Fluß läßt sich dann durch die Beziehung definieren. Die Bewegungen eines Flusses von (17.1) heißen Integralkurven .

In dem folgenden Beispiel wird das LORENZ-System betrachtet.

Beispiel

Das System

(17.2)

heißt LORENZ-System der konvektiven Turbulenz . Dabei sind und Parameter. Dem LORENZ-System entspricht ein -Fluß in .