RFixedPoints

RFixedPoints[eqn,a[n],n]

给出递归方程的不动点.

RFixedPoints[{eqn1,eqn2,},{a1[n],a2[n],},n]

给出递归方程组的不动点.

更多信息和选项

  • 不动点也称为平衡点或驻点.
  • RFixedPoints 通常用于定位非线性离散时间系统的所有不动点,在生态、经济或技术建模中经常出现. 这些不定点处的局部行为可以使用 RStabilityConditions 分析.
  • 对于递归方程组 ,当且仅当 时,点 为不动点. 实际上,初始值 保持不变;如果在 处初始化,则保持在 处.
  • RFixedPoints 返回形如 {{,,},} 的列表,其中 {,,} 是不动点.
  • RFixedPoints 适用于线性和非线性常微分方程.
  • 可以提供以下选项:
  • Assumptions$Assumptions关于参数的假设

范例

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基本范例  (6)

求递归 的不动点:

求递归 的不动点:

求递归 的不动点:

检查点的稳定性:

绘制 a 取不同值时的几个解:

求二维系统的不动点:

确定稳定性条件:

绘制系统稳定的参数区域:

求非线性递归方程的不动点:

确定稳定性:

使用蛛网图来展示稳定性:

考虑方程组 ,

计算 的差值,以生成系统的矢量场图:

范围  (14)

线性方程  (4)

求递归 的不动点:

一阶线性非齐次方程:

确定稳定性条件:

绘制 的解:

绘制 的解:

二阶线性方程:

确定稳定性条件:

绘制稳定性区域:

三阶线性方程:

确定稳定性条件:

绘制稳定性区域:

非线性方程  (3)

逻辑方程的不动点:

分析各点的稳定性:

绘制解的图形:

使用蛛网图来证明稳定性:

Riccati 方程的不动点:

使用蛛网图来证明稳定性:

高阶方程:

线性系统  (5)

线性非耦合方程组的不动点:

具有常数系数的线性系统:

使用 VectorPlot 来可视化不动点:

求解具有边界条件的系统:

绘制解的图形:

具有周期系数的一阶系统:

与通解比较:

具有最终周期系数的一阶系统:

具有随机常数系数的 10x10 离散线性系统:

非线性系统  (2)

非线性一阶系统:

确定不动点的稳定性:

线性分数系统的不动点和稳定性:

使用 VectorPlot 可视化点 处的稳定性:

应用  (8)

数值分析  (3)

分析函数 x2-a 的牛顿-拉弗森(NewtonRaphson)差分方程的稳定性:

求不动点:

可视化 时固定点的稳定性:

分析函数 x1/3 的牛顿-拉弗森差分方程的稳定性:

该方程在原点有一个不稳定的不动点:

该点的不稳定性意味着在这种情况下不能使用牛顿法:

考虑一个线性方程组 ,其中:

构建该系统的高斯-赛德尔(Gauss-Seidel)差分方程:

求高斯-赛德尔方程的不动点:

使用 LinearSolve 求解方程组:

物理学  (1)

考虑一个处于恒温 的环境中初始温度为 的物体. 令 为物体在时间区间 内的温度变化. 牛顿冷却定律指出,物体温度的变化率与物体温度和其周围环境温度之差成正比:

求不动点:

如果 ,则不动点稳定:

方程的解:

模拟冷却过程:

模拟加热过程:

生态学和生物学  (2)

竞争物种模型的稳定性分析:

针对给定的初始条件求解方程并绘制解:

捕食者-猎物模型的稳定性分析:

模型的矢量场图:

使用 RecurrenceTable 对系统进行数值求解:

经济学  (2)

考虑一个银行账户,初始存款为 ,年利率为 ,每月提取金额为 . 储蓄账户在 个月后中的金额满足一个递推方程:

该方程有不稳定不动点

如果 ,账户金额将每月增加:

逻辑方程的稳定性分析:

检查不动点的稳定性:

检查参数 在给定范围的稳定性:

可视化 的稳定性:

可视化 的稳定性:

属性和关系  (8)

RFixedPoints 返回递归方程的不动点:

使用 RStabilityConditions 确定递归方程所有不动点的稳定性:

分析特定不动点处的稳定性:

使用 RFixedPoints 求非线性递归方程的所有不动点:

使用 Solve 求不动点:

n 阶递归方程的不动点是 n 维向量:

n 个一阶递归方程组成的系统的不动点是 n 维向量:

求由两个常微分方程组成的系统的不动点:

使用 RSolveValue 求解以不动点为初始条件的系统:

使用 RSolveValue 求解给定初始条件下的系统:

绘制解的图形:

分析非线性常微分方程的稳定性:

使用 RecurrenceTable 求解常微分方程:

绘制解的图形:

分析具有最终常数系数的递归方程的稳定性:

使用 AsymptoticRSolveValue 求级数解:

绘制渐近解:

Wolfram Research (2024),RFixedPoints,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/RFixedPoints.html.

文本

Wolfram Research (2024),RFixedPoints,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/RFixedPoints.html.

CMS

Wolfram 语言. 2024. "RFixedPoints." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/RFixedPoints.html.

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Wolfram 语言. (2024). RFixedPoints. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/RFixedPoints.html 年

BibTeX

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