相平面与向量场
拖动四个系数,观察平面线性系统在原点附近的向量场、数值轨线和平衡点类型。
相平面把状态画成平面上的点。箭头是该点的速度,来自常系数线性系统,平衡点在原点。采样网格大约为 13×13,铺在正方形 [-2, 2] 上。每支箭头沿速度方向归一化后长度约为 0.12,因此只表示方向;近乎为零的向量会略去。
四条轨线的初值是 (1, 0.2)、(-1, 0.5)、(0.3, -1.2) 和 (-0.4, 1.1)。它们用四阶龙格–库塔法积分,步长 0.02,大约 180 步。状态一旦离开 [-2.5, 2.5],曲线就截断。
滑块 a、b、c、d 的范围都是 -2 到 2,步进 0.1。松开前读数就会跟着变,其中迹与行列式决定原点的类型:
Δ 为负时是鞍点。Δ 非负且 τ 的平方减 4Δ 为负时,τ 接近 0 为中心,否则为螺旋;其余情形为结点。Δ 非负时,τ 为负表示稳定,τ 为正表示不稳定。
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