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Auszug
Wir betrachten in diesem Kapitel den speziellen, aber wichtigen zweidimensionalen autonomen Fall. Dazu seien \(G\subset {\mathbb R}^2\) offen, \(f:G\to {\mathbb R}^2\) stetig, und die Differentialgleichung
gegeben. Wir nehmen im ganzen Kapitel an, dass die Lösungen von (9.1) durch ihre Anfangswerte eindeutig bestimmt sind. So ist x(t;x0) die Lösung von (9.1) mit Anfangswert x(0) = x0 ∈ G. Die Menge der Equilibria wird wie zuvor mit \({\mathcal E}\) bezeichnet, also
Im Gegensatz zum n-dimensionalen Fall mit n ≥ 3 sind die Limesmengen der Lösungen im Fall n = 2 sehr gut verstanden. So sagt das Poincaré-Bendixson-Theorem, dass eine Limesmenge, die kein Equilibrium enthält, schon Orbit einer periodischen Lösung ist. Was macht den Fall n = 2 so besonders? Die Antwort darauf ist der Jordansche Kurvensatz, der besagt, dass eine Jordan-Kurve, also eine geschlossene, stetige, doppelpunktfreie Kurve, die Ebene in zwei disjunkte offene, zusammenhängende Teilmengen zerlegt, in ihr Inneres und in ihr Äußeres. …
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