結論と応用とは? わかりやすく解説

結論と応用

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2016/11/15 20:00 UTC 版)

フロケ理論」の記事における「結論と応用」の解説

写像 ϕ ( t ) = Q ( t ) e t R {\displaystyle \phi \,(t)=Q(t)e^{tR}} は時間依存座標変換y = Q − 1 ( t ) x {\displaystyle y=Q^{-1}(t)x} )を導き、その変換の下で元の方程式系は実定数係数とする線型系 y ˙ = R y {\displaystyle {\dot {y}}=Ry} になる。 Q ( t ) {\displaystyle Q(t)} は連続かつ周期的であるため、有界である。したがって y ( t ) {\displaystyle y(t)} および x ( t ) {\displaystyle x(t)} に対すゼロ解安定性は R {\displaystyle R} の固有値によって決定される表現 ϕ ( t ) = P ( t ) e t B {\displaystyle \phi \,(t)=P(t)e^{tB}} は、基本行列 ϕ ( t ) {\displaystyle \phi \,(t)} に対する「フロケ正規形(Floquet normal form)」と呼ばれるe T B {\displaystyle e^{TB}} の固有値は、その方程式系の特性乗数呼ばれる。それらはまた(線型の)ポアンカレ写像 x ( t ) → x ( t + T ) {\displaystyle x(t)\to x(t+T)} の固有値でもある。フロケ指数(Floquet exponent、しばしば特性指数とも呼ばれる)とは、 e μ T {\displaystyle e^{\mu T}} がその方程式系の特性乗数となるような複素数 μ {\displaystyle \mu } のことを言う。ここで、整数 k {\displaystyle k} に対して e ( μ + 2 π i k T ) T = e μ T {\displaystyle e^{(\mu +{\frac {2\pi ik}{T}})T}=e^{\mu T}} が成立することより、フロケ指数一意的ではないことに注意されたい。フロケ指数実部は、リアプノフ指数Lyapunov exponents)と呼ばれるすべてのリアプノフ指数が負であればゼロ解漸近安定となり、非正であればリアプノフ安定となり、それ以外場合では不安定となる。 フロケ理論力学系研究において非常に重要となる。 フロケ理論は、周期的な重力場における調和振動子として月の運動近似するヒルの方程式ジョージ・ウィリアム・ヒルによって考えられた)において、安定性を示すものである。 強レーザー場におけるボンドソフト化(英語版)およびボンドハード化(英語版)は、フロケの定理により得られる解によって表現される

※この「結論と応用」の解説は、「フロケ理論」の解説の一部です。
「結論と応用」を含む「フロケ理論」の記事については、「フロケ理論」の概要を参照ください。

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