用Maple处理常微分方程中的问题

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微分方程在实际中有着广泛的应用,凡是与变化率有关的问题几乎都可以用微分方程模型来研究.为了弄清实际系统随时间变化的规律,需要讨论微分方程解的性态,其中包括求方程的解析解、数值解和对解的性态进行定性稳定性分析.这三种方法有着各自的特点,在对方程的研究中它们相互补充、相辅相成.该文重点是利用Maple对中心与焦点、高阶奇点、高维Hopf分支这些问题进行判定.给出了用Maple计算高阶焦点量、判断4维以下Hopf分支等问题的程序,这些程序是在Maple已有函数的基础上根据具体方法编出的,这使得烦琐复杂的计算过程程序化、计算机化,大大减少了计算工作量、简化了分析过程,使用户可以方便地运行所要解决问题对应的具体程序,得到需要的结果.最后应用Maple对具有预防接种的连续型和脉冲型流行病模型进行了具体分析,得到了模型的平衡点、稳定性的判定条件,并且做出了不同情况下模型中各变量随时间变化的图形.
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