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微分方程$x' = x^2 -1$当$t \to \infty$时的收敛性求解与验证问题

微分方程$x' = x^2 -1$当$t \to \infty$时的收敛性求解与验证问题

我刚接触非线性动力学,最近在看Stephan Strogatz的书,第一章就讲到了不动点的核心概念,其中举的典型方程是:
$$x' = x^2 -1$$

这个方程有两个不动点:$x = +1$和$x=-1$。通过观察$x^2-1$的函数曲线就能直观判断它们的稳定性:$x=-1$是稳定不动点,而$x=+1$是不稳定不动点,附上对应的曲线图方便理解:
$x^2-1$的函数曲线

我想亲手解这个方程,实际验证不同初始条件下,当$t \to \infty$时$x$的取值情况。按照不动点的稳定性结论,比如初始条件取$t=0$时$x=2$,这个解应该会趋向于无穷大(发散)……

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Ku-hello

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