Полицикл векторного поля (также используется термин сепаратрисный многоугольник) — это замкнутая инвариантная кривая, состоящая из особых точек и соединяющих их отрезков фазовых кривых. Различные задачи, связанные с предельными циклами (такие как проблема Дюлака, 16-я проблема Гильберта, проблема Гильберта-Арнольда и др.) зачастую сводятся к изучению бифуркаций векторных полей, содержащих полициклы. Поскольку векторное поле задаёт автономное дифференциальное уравнение и соответствующую динамическую систему, говорят также о полициклах уравнений и систем.

Полицикл, в который входит седловая особая точка (два раза), и две её сепаратрисные связки, а также его отображение Пуанкаре

Формальное определение

править

Полициклом векторного поля называется циклически занумерованный набор особых точек   (возможно, с повторениями) и набор дуг фазовых кривых   (без повторений), последовательно соединяющих указанные особые точки — то есть дуга   соединяет точки   и  , где  ,  .

Цикличность полицикла

править

Говоря неформально, цикличность полицикла — это количество предельных циклов, «рождающихся из полицикла» в результате малого возмущения системы. Чтобы придать этому определению строгий смысл, необходимо указать, какие именно малые возмущения рассматриваются — иными словами, включить систему с полициклом в некоторое семейство. Точное определение звучит следующим образом:

Определение. Рассмотрим некоторое семейство векторных полей  , зависящее от (вообще говоря, многомерного) параметра  . Пусть при   система имеет полицикл  . Цикличностью полицикла   в семействе   называется такое минимальное число  , что найдётся такая окрестность полицикла   и такая окрестность   критического значения параметра ( ), что для всех   в области   одновременно существует не более   предельных циклов, причём хаусдорфово расстояние между этими циклами и   стремится к нулю при  .

Источники

править