Теорема Флоке

Теорема Флоке, в русскоязычной литературе также иногда Теорема Флоке-Ляпунова — теорема о решении системы дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами. Теорема Флоке описывает структуру фундаментальных матриц линейных систем с непрерывными периодическими коэффициентами и вводит некоторые числовые характеристики таких систем, аналогичные по своим свойствам корням характеристического уравнения систем с постоянными коэффициентами.[1] Доказана Гастоном Флоке в 1881-1883 годах. Её развитием является теорема Блоха.

Формулировка

Система уравнений вида

с периодическими коэффициентами вида

имеет решение в виде

где — некая периодическая матрица, — некая постоянная матрица той же размерности, что и исходная матрица коэффциентов . При этом матрица K не явялется единственной, и обе матрицы и K могут быть мнимыми даже в случае вещественных исходных матриц.

Применение

Теорема Флоке нашла применение в области физики твёрдого тела и в теории фазированных антенных решеток.

Блоховские волны

Моды Флоке

См. также

Примечания

  1. Лерман Л.М. Линейные дифференциальные уравнения и системы. Электронное учебно-методическое пособие. Нижний Новгород, 2012.

Литература

  • Математическая энциклопедия
  • Лерман Л.М. Линейные дифференциальные уравнения и системы. Электронное учебно-методическое пособие. Нижний Новгород, 2012.
  • Хартман Ф. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Мир, 1970. — 719 с.