Título: Bifurcações de Codimensão 2 para Campos Vetoriais Reversíveis

Autores: SOUZA, S.A; MEDRADO, J.C.R.

Instituto de Matemática e Estatística

Endereço eletrônico:   Aluna: Sigreice Ariomar de Souza

                                               sigreiceariomar@yahho.com.br

                                    Orientador: João Carlos da Rocha Medrado

                                                        joaocarlosmedrado@yahoo.com.br           

Palavras chave: Formas Normais, Bifurcações, Campos Vetoriais Reversíveis

 

Introdução:

 

Consideremos um campo vetorial reversível de dimensão quatro, tendo um ponto fixo na origem, e tal que 0 é um autovalor de multiplicidade quatro da parte linear de um bloco de jordan 4 x 4. Esta é a singularidade de codimensão 2 para campos vetoriais reversíveis.

O objetivo deste trabalho é estudar a dinâmica de tais campos vetoriais. Obteremos a forma normal para o campo vetorial , faremos o estudo local  próximo dos pontos fixos e o cálculo das formas normais próximo às curvas.

 

Material e Método ( Metodologia)

 

·        Uso de acervo bibliográfico (periódicos);

·        Intercâmbio com outros centros de pesquisa;

·        Realização de seminários e/ou estudo dirigido com participação dos professores do IME – UFG e de outros centros de pesquisa;

·        Uso de softwares maremáticos, principalmente o maple, para efetuar cálculos e esboço de planos de fase de campos vetoriais.

 

Resultados e Discussão

 

Consideremos um campo vetorial em da seguinte forma:

 

=  LX + R(X)

 

onde L é um operador linear dado pela seguinte matriz:

 

L=

e R é uma função não linear regular.

Temos que  =  LX + R(X) é reversível, isto é, Dj(X) = - X(j), onde j é a involução. Observando que: j = Id,  j L = - Lj,  j R(X) = - R(j X).

 

Em particular, seja j  =

Dado um grau p, podemos encontrar um polinômio pela troca de variáveis  tal que, para uma ordem p, a função R é representada pela função N satisfazendo a seguinte equação diferencial parcial linear:

DN(X) L =  L N(X)

que é equivalente a dizer que N comuta com o grupo gerado pela transposta L de  L. Conservamos a propriedade que j N = - N j do problema original. Denotamos  por x e N, j = 1, 2, 3, 4 as componentes de X e N em . Temos que:

N(jX) = (-1) N(X)

N = 0, N= N, para j = 2, 3,4

onde o operador é definido de alguma função regular f próximo de 0 por:

f = Df(X) LX = x + x + x

Abaixo se encontram algumas soluções f para f = 0. As seguintes são integrais primeiras de graus 1, 2, 3, 4 respectivamente:

p = x

p= x - 2xx

p= x- 3xx x + 3xx

p= 3 xx - 6 x x - 8xx + 18xx xx - 9xx

Utilizaremos o seguinte resultado: “ Alguma solução polinomial de f = 0 é um polinômio P de variáveis p, p, p, p. Como consequência , pode ser escrito como: P( p, p, p) + p P( p, p, p), onde P e  P são ambos polinômios de seus três argumentos”.

Pelo resultado acima, e observando que o operador reversibilidade j  leva invariante p, p, p,  muda  p para - p e de N(jX) = (-1) N(X), temos que:

N(X) = p P( p, p, p)

Introduzimos agora  os seguintes novos polinômios q, r, s definidos por:

q = p,   r = q  para  j = 1, 2, 3  e   s = r para j = 1, 3

Obtemos em seguida:

N= qP ( p, p, p) + pP( p, p, p) + pQ ( p, p) + R(p)

N=  r P ( p, p, p) + q P( p, p, p) + q Q ( p, p) + pP( p, p, p)

N=  s P ( p, p, p) + r P( p, p, p) + r Q ( p, p) + qP( p, p, p) + P( p, p, p).

 

Portanto a forma normal para o  campo vetorial é dada por:

=  LX + P( x, p, p)+ P( x, p, p)  + Q ( p, p)  +

+ P ( x, p, p) + P( x, p, p)

Em seguida faremos o estudo  local  próximo dos pontos fixos da forma normal, a matriz da derivada nesses pontos fixos, e a partir disso estudaremos a posição dos  quatro autovalores no plano complexo.

 

Conclusões

 

É válido salientar que apenas pequena parte da dissertação foi apresentada neste resumo e resultados posteriores de maior importância serão apresentados no decorrer do desenvolvimento da tese.

Com base na teoria vista, pretendo ampliar meus conhecimentos sobre campos vetoriais reversíveis e  formas normais, contribuindo para o progresso da matemática.

 

Referências Bibliográficas

 

Belitskii, G. [1981] Normal forms relative to a filtering action of a group, Trans. Mosc. Math. Soc., 40, 1- 39.

 

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Ioos, G.,Kirchgassner, K. [1992] Water waves for small surface tension: An approach via normal form, Proc. Roy. Soc., Edinburgh A, 122A, 267-299.

 

Iooss, G. and Péroueme, M.C. [1993] Pertubed homoclinic solutions in reversible 1:1 resonance vector fields, J. Diff. Eq.,102, 1, 62-88.