Периоди'ческие реше'ния уравнений, решения, описывающие правильно повторяющиеся процессы. Для теории колебаний, небесной механики и др. наук особый интерес представляют П. р. системы дифференциальных уравнений
, i
= 1,..., n
(1)
Это такие решения y i = j i (t ), которые состоят из периодических одного и того же периода функций независимого переменного t , то есть для всех значений t
ji (t + t ) = ji (t )
где t > 0—период решения. Если система (1) стационарна, то есть функции f i
= F i
(y i
,.... y n
), где i =
1,..., n
,
явным образом не зависят от t
, то в фазовом пространстве
(y i
,..., y i
) П. р. отвечают замкнутые траектории. В частном случае эти траектории могут вырождаться в точки покоя
, где
, которым соответствуют тривиальные (постоянные) П. р. Что касается нетривиальных П. р., то задача о нахождении их решена лишь для дифференциальных уравнений специальных типов.
В теории нелинейных колебаний особое значение имеет система двух уравнений
,
(2)
фазовым пространством которой является плоскость (х
, у
).
Точки покоя системы (2
) находятся из системы уравнений: Р
(х
, у
) =
0, Q
(x
, у
) = 0. Система (2
) заведомо не допускает нетривиальных П. р., если
(критерий Бендиксона). Обычным приёмом обнаружения нетривиальных П. р. системы (2
) (если они существуют) является построение такой ограниченной кольцеобразной области K
(см. рис.
), что все траектории входят в неё при t ® +¥
или при t ® -¥
; если область К
не содержит точек покоя системы (2
), то в К
обязательно найдётся замкнутая траектория, которой соответствует нетривиальное П. р. (принцип Пуанкаре — Бендиксона). Другой подход к обнаружению П. р. даёт изучение поведения решений в окрестностях особых точек; именно, в окрестности центра интегральные кривые системы (2
) замкнуты и им соответствуют нетривиальные П. р.
Лит.: Немыцкий В. В. и Степанов В. В., Качественная теория дифференциальных уравнений, 2 изд., М.— Л., 1949; Андронов А. А., Витт А. А., Хайкин С. Э., Теория колебаний, 2 изд., М., 1959; Стокер Дж., Нелинейные колебания в механических и электрических системах, пер. с англ., 2 изд., М., 1953.
Рис. к ст. Периодические решения.