Existência e unicidade de sistemas de EDO. Espaço de fase e fluxos. Estabilidade, função de Lyapunov, estabilidade forte, estabilidade orbital. Sistemas autônomos, formas normais. Teorema de Poincaré. Estabilidade estrutural. Dinâmica bidimensional, sistemas presa-predador e similares. Teorema de Poincaré-Bendixson. Órbitas periódicas, teoria de Floquet. Mapas, mapa do retorno. Teoria de perturbações. Teoria de bifurcações, pontos estacionários, bifurcação de Hopf. Caos.
A disciplina objetiva que os estudantes aprendam as técnicas matemáticas básicas para a análise do comportamento, tanto qualitativo quanto quantitativo, das soluções de sistemas de equações diferenciais ordinárias, bem como o de alguns tipos de equações a diferenças. Também é objetivo da disciplina o estudo de algumas aplicações de tais equações na modelagem e análise de fenômenos de interesse de outras áreas.<br>
Objetivo:<br>A disciplina objetiva que os estudantes aprendam as técnicas matemáticas básicas para a análise do comportamento, tanto qualitativo quanto quantitativo, das soluções de sistemas de equações diferenciais ordinárias, bem como o de alguns tipos de equações a diferenças. Também é objetivo da disciplina o estudo de algumas aplicações de tais equações na modelagem e análise de fenômenos de interesse de outras áreas.<br><br>Conteúdo:<br>Introdução a sistemas dinâmicos: Exemplos variados (modelos físicos, biológicos, econômicos, sociológicos, etc.).<br>Equações Diferenciais Ordinárias: Propriedades gerais: Problemas de valor inicial; teoremas de existência, unicidade, dependência de dados inicias e parâmetros; Intervalos maximais de existência, existência global; sistemas autônomos e não autônomos; pontos de equilíbrio, órbitas periódicas. Sistemas de equações diferenciais ordinárias lineares: teoria geral, fórmula de variação de parâmetros; sistemas lineares de coeficientes constantes; exponencial de matrizes e soluções fundamentais; formas canônicas, comportamento assintótico e autovalores dominantes. Sistemas no plano: casos e propriedades especiais. Estabilidade: linearização e autovalores; funções de Liapunov. Comportamento assintótico, conjuntos invariantes e atratores<br>Equações a diferenças: Teoria geral, equações discretas lineares; comportamento assintótico e autovalores dominantes; estabilidade e funções de Liapunov.<br>Sistemas positivos: Propriedades especiais, teorema de Perron; casos de tempo contínuo e tempo discreto.
[1] Djairo Guedes de Figueiredo e Aloisio Freiria Neves. Equações Diferenciais Aplicadas. Matemática Universitária. IMPA, 3a ed., 2008.<br>[2] Amitabha Ghosh. Introduction to Dynamics. Springer, 2018.<br>[3] David G. Luenberger. Introduction to Dynamic Systems: Theory, Models, and Applications. John Wiley & Sons, 1979.<br>[4] Jorge Sotomayor. Lições de Equações Diferenciais Ordinárias. Projeto Euclides. IMPA, 1979.
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