定義
考慮微分方程
設在初值 條件下的解為 。若對任意的 ,都有 (即,每條通過點 的軌道都位於集合 中),則稱 是這個系統的不變集。若 還是一個流形,則稱為不變流形。
例子
簡單2維系統
設 是一個確定的參數,考慮耦合微分方程組
原點是平衡點。這個系統至少有兩個過原點的不變流形。一個是垂直直線 ,因為此時 ,保證了 的值一直保持為0。另一個是拋物線 。要證明這個不變性,只需考慮時間導數 ,在 條件下保持為0即可。
非自洽動力系統的不變流形
微分方程
代表了一個非自洽系統,解具有形式 ,初始條件 。在這種系統的擴展相空間 中,任何初始曲面 都能生成不變流形
一個基本的問題是,在這一大類不變流形中,如何確定出對整個系統的動力學影響最大的那一個。一個非自洽動力系統的擴展相空間中,最有影響的那個不變流形就是著名的拉格朗日擬序結構。