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在前述的线性化失效与临界扰动背景下,要使系统在非线性范畴内维持循环运动,其不动点必须满足更严格的条件。在非线性系统 <math>\dot{\mathbf{x}}=\mathbf{f}(\mathbf{x})</math> 的平衡点 <math>\mathbf{x}_0</math> 处,若线性化后的雅可比矩阵具有一对纯虚数特征值 <math>\pm i\omega</math>(即线性部分为“中心”),且加入高阶非线性项后,系统在该平衡点邻域内仍然存在一簇闭合轨道(周期解),则称该平衡点 <math>\mathbf{x}_0</math> 为'''非线性中心'''<ref>Guckenheimer, J., & Holmes, P. (1983). Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems, and Bifurcations of Vector Fields. Springer-Verlag, New York.</ref>。
 
在前述的线性化失效与临界扰动背景下,要使系统在非线性范畴内维持循环运动,其不动点必须满足更严格的条件。在非线性系统 <math>\dot{\mathbf{x}}=\mathbf{f}(\mathbf{x})</math> 的平衡点 <math>\mathbf{x}_0</math> 处,若线性化后的雅可比矩阵具有一对纯虚数特征值 <math>\pm i\omega</math>(即线性部分为“中心”),且加入高阶非线性项后,系统在该平衡点邻域内仍然存在一簇闭合轨道(周期解),则称该平衡点 <math>\mathbf{x}_0</math> 为'''非线性中心'''<ref>Guckenheimer, J., & Holmes, P. (1983). Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems, and Bifurcations of Vector Fields. Springer-Verlag, New York.</ref>。
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为了直观展示这一解析定义的物理与生物学意义,我们可以引入经典的 '''Lotka-Volterra 捕食者-猎物模型'''。该模型用于描述生态系统中猎物 <math>x(t)</math> 与捕食者 <math>y(t)</math> 的相互作用,其非量纲化方程为<ref>Murray, J. D. (2002). Mathematical biology: I. An introduction (Vol. 17). Springer Science & Business Media.</ref>:
      
[[文件:Lotka-Volterra 相图.png|缩略图|右|图3:Lotka-Volterra 模型的非线性中心|260px]]
 
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为了直观展示这一解析定义的物理与生物学意义,我们可以引入经典的 '''Lotka-Volterra 捕食者-猎物模型'''。该模型用于描述生态系统中猎物 <math>x(t)</math> 与捕食者 <math>y(t)</math> 的相互作用,其非量纲化方程为<ref>Murray, J. D. (2002). Mathematical biology: I. An introduction (Vol. 17). Springer Science & Business Media.</ref>:
    
:<math>\left\{ \begin{array}{l} \dot{x} = x(1-y) \\[6pt] \dot{y} = y(x-1) \end{array} \right.</math>
 
:<math>\left\{ \begin{array}{l} \dot{x} = x(1-y) \\[6pt] \dot{y} = y(x-1) \end{array} \right.</math>
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