Предговор към второто издание . . . 7 Из предговора към първото издание . . . 8 Основни означения . . . 10 Първа глава. Уравнения от вида у' = F(х, у) . . . 11 . . . § 1. Увод . . . 11 . . . § 2. Основни дефиниции . . . 12 . . . § 3. Уравнения с разДелящи се променливи . . . 15 . . . § 4. Хомогенни уравнения . . . 28 . . . § 5. Линейни уравнения . . . 30 . . . § б. Уравнения на Бернули и Рикати . . . 32 . . . § 7. Уравнения)произхождащи от пълни диференциали. Интегриращ множител . . . 34 . . . § 8. Теорема за съществуване (теорема на Пеано) . . . 42 . . . § 9. Теорема за единственост . . . 51 . . . §10. Непродължими решения . . . 53 . . . §11. Снопове на Пеано. Горни и долни решения . . . 58 Втора глава. Уравнения от вида F(x, у, у') = 0 . . . 64 . . . § 1. Обикновени и особени точки. Основна теорема за редукция . . . 64 . . . § 2. Обвивки и особени решения . . . 73 . . . § 3. Уравнение на Клеро . . . 75 . . . § 4. Уравнение на Лагранж . . . 82 Трета глава. Линейни диференциални уравнения от 72-ти ред . . . 87 . . . § 1. Комплексни функции на реален аргумент . . . 87 . . . § 2. Линейни хомогенни уравнения . . . 91 . . . § 3. Формула на Лиувил . . . 96 . . . § 4. Линейни нехомогенни уравнения. Метод на Лагранж . . . 98 . . . § 5. Линейни уравнения с постоянни коефициенти . . . 102 . . . . . . 5.1. Случай на прости корени . . . 102 . . . . . . 5.2. Случай на многократни корени. Формула за отместване.... . . . 105 . . . . . . 5.3. Отделяне на реалните решения . . . 111 . . . § 6. Линейни нехомогенни уравнения с постоянни коефициенти. Квазиполиноми . . . 116 . . . § 7. Физически задачи, които водят до диференциални уравнения с постоянни коефициенти . . . 120 . . . § 8. Изследване на уравнението на хармоничния осцилатор . . . 124 . . . Допълнение: Диференциални уравнения, допускащи понижение на реда . . . 131 Четвърта глава. Нормални системи . . . 140 . . . § 1. Векторни функции на реален аргумент . . . 140 . . . § 2. Свеждане към нормални системи. Постановка на задачата на Коши . . . 145 . . . § 3. Основна теорема за съществуване и единственост . . . 147 . . . § 4. Непродължими решения. Теорема за компактите . . . 157 . . . § 5. Линейни системи . . . 163 . . . . . . 5.1. Теорема за съществуване и единственост . . . 163 . . . . . . 5.2. Хомогенни линейни системи . . . 166 . . . . . . 5.3. Нехомогенни системи. Метод на Лагранж . . . 172 . . . § 6. Първоначални сведения за линейните системи с постоянни кое­фициенти . . . 175 . . . . . . 6.1. Метод на изключването . . . 175 . . . . . . 6.2. Отделяне на реалните решения . . . 183 . . . . . . 6.3. Линейни нехомогенни системи с постоянни коефициенти . . . 186 . . . § 7. Непрекъснатост спрямо параметри и начални условия . . . 188 . . . . . . 7.1. Локална теорема за непрекъснатост . . . 188 . . . . . . 7.2. Глобална теорема за непрекъснатост . . . 192 . . . . . . 7.3. Неравенство на Гронуол. Непрекъснатост спрямо началните условия . . . 195 . . . § 8. Диференцируемост спрямо параметри и начални условия . . . 199 Пета глава. Линейни системи с постоянни коефициенти . . . 207 . . . § 1. Сведния от линейната алгебра . . . 207 . . . . . . 1.1. Смяна на променливите . . . 207 . . . . . . 1.2. Матрици и линейни оператори . . . 208 . . . . . . 1.3. Смяна на базата . . . 215 . . . . . . 1.4. Жорданова канонична форма . . . 218 . . . . . . 1.5. Реална жорданова форма . . . 221 . . . § 2. Експонента на матрица . . . 226 . . . . . . 2.1. Дефиниция и основни свойства . . . 226 . . . . . . 2.2. Функционално уравнение за експонента . . . 231 . . . . . . 2.3. Основни случаи, когато експонентата се пресмята просто. . . . . 234 . . . § 3. Приложения . . . 240 . . . . . . 3.1. Уравнения с постоянни коефициенти (още веднъж) . . . 240 . . . . . . 3.2. Рекурентни редици . . . 243 . . . . . . 3.3. Малки трептения . . . 247 . . . § 4. Линейни уравнения с периодични коефициенти (теория на Флоке) . . . 249 . . . . . . 4.1. Логаритъм на матрица . . . 249 . . . . . . 4.2. Теорема на Флоке . . . 253 . . . . . . Допълнение към §4: Теорема за съществуване на реален логари­тъм . . . 258 Шеста глава. Автономни системи . . . 264 . . . § 1. Фазово пространство. Кинематична интерпретация на решения­та. Примери . . . 264 . . . § 2. Класификация на траекториите на автономните системи . . . 270 . . . § 3. Фазови портрети на линейните автономни системи в равнината. Класификация на особените точки . . . 274 . . . § 4. Еднопараметрични групи от трансформации. Фазов поток . . . 285 . . . . . . 4.1. Фазов поток . . . 285 . . . . . . 4.2. Локален поток . . . 289 . . . . . . 4.3. Формула на Лиувил . . . 290 . . . § 5. Инвариантни многообразия. Първи интеграли. Примери — сис­тема на Лотка — Волтера . . . 298 . . . . . . 5.1. Инвариантни многообразия . . . 298 . . . . . . 5.2. Първи интеграли . . . 301 . . . . . . 5.3. Система на Лотка — Волтера . . . 306 . . . § 6. Някои от класическите приложения на първите интеграли . . . 312 . . . . . . 6.1. Изследване на общото уравнение на Нютон върху числовата права . . . 312 . . . . . . 6.2. Задача на Кеплер . . . 328 . . . . . . 6.3. Задача за двете тела . . . 337 . . . . . . 6.4. Още един поглед към миналото: задача за брахистохроната . . . 338 . . . . . . Допълнение към §6: Формули за периода на махалото . . . 352 . . . . . . Д1. Формула за периода като функция на амплитудата . . . 352 . . . . . . Д2. Формула за периода като функция на началната скорост . . . 355 . . . § 7. Действие на дифеоморфизъм върху векторно поле . . . 359 . . . . . . 7.1. Основна дефиниция . . . 359 . . . . . . 7.2. Теорема за изправяне на векторно поле . . . 367 . . . . . . 7.3. Понятие за класификация на автономните системи . . . 370 Седма глава. Частни диференциални уравнения от първи ред . . . 379 . . . § 1. Линейни частни диференциални уравнения от първи ред . . . 379 . . . . . . 1.1. Форма на общото решение . . . 379 . . . . . . 1.2. Задача на Коши . . . 387 . . . § 2. Квазилинейни уравнения . . . 392 . . . . . . 2.1. Характеристики . . . 392 . . . . . . 2.2. Задача на Коши . . . 395 . . . § 3. Общи нелинейни частни диференциални уравнения от първи ред . . . 400 . . . . . . 3.1. Конус на Монж. Характеристична система . . . 400 . . . . . . 3.2. Задача на Коши . . . 407 Осма глава. Устойчивост в смисъл на Ляпунов . . . 414 . . . § 1. Теорема за устойчивост по първо приближение . . . 414 . . . § 2. Директен метод на Ляпунов . . . 423 . . . . . . 2.1. Функция на Ляпунов . . . 423 . . . . . . 2.2. Теорема на Лагранж — Дирихле . . . 427 . . . . . . 2.3. Заключителни бележки . . . 430 . . . § 3. Орбитална устойчивост . . . 434 . . . . . . 3.1. Дефиниции и формулировки . . . 434 . . . . . . 3.2. Изображение на Поанкаре . . . 438 . . . . . . 3.3. Дискретни динамични системи . . . 441 . . . . . . 3.4. Доказателство на теоремите от т. 3.1 . . . 443 . . . § 4. Метод на малкия параметър . . . 449 . . . . . . 4.1. Структурна устойчивост на периодичните атрактори . . . 449 . . . . . . 4.2. Един важен случай на израждане . . . 452 . . . § 5. Теория на Поанкаре — Бендиксон . . . 458 . . . . . . 5.1. Гранични множества . . . 458 . . . . . . 5.2. Теорема на Поанкаре — Бендиксон . . . 467 Литература . . . 471 Предметен указател . . . 473