两类具分段常数变量时滞单种群模型的分支分析

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:VIPT250
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在生态系统中,种群的历史状态为其现在的发展提供了必备信息,这种现象称为时滞干扰现象.时滞现象对生态系统的各种性态会产生较大的影响,这种现象往往通过时滞微分方程给以描述.带有分段常数变量的微分方程近年来引起了研究者的广泛关注.这类方程同时出现了连续和离散变量,具有微分和差分方程的双重性质,在生态数学中具有重要的实际意义.本文讨论了两类具有分段常数变量的时滞单种群模型正平衡态的存在性、唯一性、局部稳定性及模型在正平衡态产生的分支问题,包括分支的存在性、稳定性及方向等性质.近年来,选择造血干细胞治疗疾病的方法引起了医学界的重点关注.借助于数学模型,医学界可以更好的从理论上分析和研究造血干细胞,从而达到治疗人体造血系统疾病的目的.本文第二章对具有分段常数变量的时滞血液模型dP(t)=βbαP([t-m])/bα+P([t-l])α-rP(t)进行了研究,就时滞l、m的不同取值对该模型的稳定性与分支情况进行了分析与讨论.利用差分方程的特征值理论和Jury判据,得到模型正平衡态满足局部渐近稳定性的充分条件;依据分支理论,对该模型的Neimark-Sacker分支及Flip分支的存在性条件进行了讨论;基于中心流形定理、规范化理论,研究了分支的方向与稳定性;通过一些具体的实例,验证了结论与条件的可行性与正确性.Nichplson时滞苍蝇模型也是一类被大多数学者所关注的单种群模型,并取得了大量的研究成果.本文在第三章研究了具有分段常数变量的Nicholson时滞苍蝇模型dN(t)/dt=-αN(t)+bN([t-m])e-rNα([t-m])当时滞分别取值为0、1、2时的稳定性及分支问题.利用特征值理论,给出了模型局部渐近稳定的充分条件;依据分支理论,讨论了Flip分支及Neimark-Sacker分支的存在性条件;基于中心流形定理和规范化理论,研究了分支的方向,同时讨论了分支周期解的稳定性;通过举例,验证了理论分析与数值计算是一致的.
其他文献
《爬山虎的脚》是原沪教版三年级第一学期的课文,描写了爬山虎叶子和脚的细微变化,以及爬山虎向上攀爬的过程。后来,此文出现在统编版小学语文四年级第一学期教材中。对于学生来说,这已经是一篇曾经学过的课文了。但是课文所在的单元目标和课时目标都发生了变化。
期刊
随着科学技术与工程计算的迅速发展,数值计算已成为推动理论和科学发展的重要方法.众所周知,数值代数中的诸多问题都可归结为求解线性方程组数值解的问题.求解线性方程组Ax=b有直接法和迭代法两类方法.直接法作为最原始的方法一般用于阶数较低的线性方程组,如果不计舍入误差,通过有限步操作可得到精确解x.然而,随着计算机的飞速发展,所需求解问题的规模不断扩大,迭代法因其程序设计简单,所需存储量少的特点取代直接
小波分析是近年来发展起来的一门新兴数学分支,它是Fourier分析划时代的发展产物,Daubechies证明了除了Haar小波外不存在紧支撑正交对称的单小波,1994年,Goodman等提出了多小波的概念,多小波将实际中应用非常重要的光滑性、紧支撑性、对称性、正交性完美的结合,因此多小波在实际应用中非常广泛.2006年,杨守志等提出了双向两尺度加细方程,双向小波是一种新的小波,构造双向小波的一般方
在自然界中,单种群是组成整个种群系统的基本单元,因此对单种群模型解的各种性态的研究,为讨论复杂模型的动态行为奠定了基础.本文讨论了两类具有分段常数变量和时滞单种群生态模型正平衡态的局部渐近稳定性、Neimark-Sacker分支和Flip分支等问题.通过对此类生态模型动力学行为的研究,从而使人们可以认识自然界种群的发展规律,对更合理、科学的利用自然资源以及保护生态环境具有一定的理论指导意义.种群数
众所周知,物种竞争是自然界中普遍存在的规律.竞争会产生共存,也会导致优胜劣汰,使物种向更高阶进化.所以研究物种竞争对整个生态学都是非常有意义的.产生种内竞争和种间竞争的原因有很多,而物种生存环境的变化是引起竞争的一个非常重要的因素.环境的变化影响着物种的生存和发展,其中自然界中的季节交替引起的环境变动不仅影响着物种的成长,还影响着物种的组成.经典Lotka-Volterra竞争系统[3]为:其中r
数学、物理、流体力学、工程技术等学科中的许多问题最终都归结为求解一个或一些大型稀疏矩阵的线性代数方程组.众所周知,在求解线性方程组Ax=b时,一般有两种方法,即直接法和迭代法.线性方程组的直接法,用于阶数不太高的线性方程组效果较好,如果没有舍入误差,通过有限步操作,可以产生精确的解x.而迭代法由于程序设计简单可以减少存储量因而被广泛的应用于方程组的求解,特别是在大型稀疏线性方程组的求解中显出更强的
众所周知,Sturm-Liouville问题起源于对固体热传导模型的处理.其理论应用广泛,主要包括数学物理、工程技术、气象物理及其它理论和应用学科.因此,一个多世纪以来,常微分算子已逐步形成数学及物理学领域的一个重要研究分支.本文通过微分方程基本解的高阶展开式,研究边界条件中含谱参数的Sturm-Liouville算子特征值的渐近展开式.进一步利用初值问题解的渐近估计,并借助于一个积分恒等式,采用
本文主要研究了离散正奇异系统的可容许性和离散正奇异切换系统的稳定性.本文在第一章中给出了问题的背景,意义及研究现状.在第二章中研究了离散时间正奇异系统的可容许性.首先根据离散时间正奇异系统稳定性的一个李亚普诺夫不等式条件,利用线性矩阵不等式的方法,给出其可容许的一个充要条件.进一步,讨论了如果一个离散正奇异系统存在单项分解,通过构造一个广义李亚普诺夫方程和一个秩条件,给出它可容许的一个充要条件.最
讨论了标准连续线性系统和奇异连续线性系统的半稳定性.半稳定性是对于拥有一个连续平衡状态的系统而言的一种稳定性.它是系统的一个性质,这个性质是指从系统的一个李亚普诺夫稳定平衡状态的邻域内出发的每一条轨线都收敛于一个李亚普诺夫稳定平衡状态(可能是不同的),这个平衡状态不仅依赖于系统本身,同时也依赖于系统的初始状态.因此,半稳定性理论的一个核心概念就是系统的解收敛于一个极限点,这个极限点可能依赖于系统的
本文通过使用拓扑学和范畴论的方法,对双预拓扑空间的连通类和不连通类做了较为深入的研究,得到了许多良好的性质.最后,以不连通类为例,给出几种特殊的双预拓扑空间不连通类的构成.文章的主要内容如下:第1章预备知识.给出本文将要用到的双预拓扑空间以及范畴的基本概念.第2章双预拓扑空间的一个范畴定理.利用范畴论知识,证明了范畴SYTP(即,双预拓扑空间和它们之间的连续映射构成的范畴)是一个拓扑范畴.第3章双