Autor Tema: Problema: estabilidad de puntos de equilibrio de un sistema dinámico no lineal.

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10 Mayo, 2015, 02:27 pm
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JorgeFC

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Dado el siguiente sistema dinámico no lineal:
\( A(n+1)=\displaystyle\frac{A(n)+\mu}{1+A(n)}; n\in{\mathbb{N}\cup{0}} ; \mu >0  \)
Determina sus puntos de equilibrio así como la estabilidad de estos.

He llegado a calcular cuáles son los puntos (\( +\sqrt[ ]{\mu} , -  \sqrt[ ]{\mu} \).
En clase me han dado el siguiente teorema:
Considerando el sistema dinámico como f(A(n)) y siendo a el punto de equilibrio. Si f tiene derivada continua en un entorno de a, entonces:
1. a es estable si \( \left |{f'(A(n))}\right | < 1 \)
2. a es inestable si \( \left |{f'(A(n))}\right | > 1 \)
3. el resultado no es concluyente si \( \left |{f'(A(n))}\right | = 1 \)

Bien, calculando la derivada me queda \( f'(A(n))=\displaystyle\frac{1-\mu}{(1+(A(n))^2} \)
Para \( +\sqrt[ ]{\mu} \) no tengo ningún problema y llego a que es punto estable.
En cambio, para \( -\sqrt[ ]{\mu} \) tengo el siguiente problema.

Sea \( \mu \in{(0,1)}, f'(A(n))>0 \) y operando llego a que el punto es inestable en dicho intervalo.
Y sea \( \mu \in{(1,+\infty)}, -f'(A(n))>0 \) y operando llego a que el punto también es inestable en este intervalo.
El problema llega cuando represento gráficamente el sistema y voy calculando sus puntos con distintos parámetros iniciales, pues en cualquier caso me salen que son estables. ¿Dónde está el error, si es que lo hay?

10 Mayo, 2015, 11:03 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Sea \( \mu \in{(0,1)}, f'(A(n))>0 \) y operando llego a que el punto es inestable en dicho intervalo.
Y sea \( \mu \in{(1,+\infty)}, -f'(A(n))>0 \) y operando llego a que el punto también es inestable en este intervalo.
El problema llega cuando represento gráficamente el sistema y voy calculando sus puntos con distintos parámetros iniciales, pues en cualquier caso me salen que son estables. ¿Dónde está el error, si es que lo hay?

No sé muy bien que quieres decir con que te sale con que son estables.

Por ejemplo si tomas \( \mu=0.5 \) e iteras la función \( f(x) \) con \( x_0=-0.707 \) (que es muy próximo al punto de equilibro \( -\sqrt{\mu} \)) verás que no converge a él.

Saludos.

11 Mayo, 2015, 04:51 pm
Respuesta #2

JorgeFC

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Hola


No sé muy bien que quieres decir con que te sale con que son estables.

Por ejemplo si tomas \( \mu=0.5 \) e iteras la función \( f(x) \) con \( x_0=-0.707 \) (que es muy próximo al punto de equilibro \( -\sqrt{\mu} \)) verás que no converge a él.

Saludos.

Cierto. El error lo había cometido al representar el sistema. Gracias.