Dinámica no lineal · Cátedra Mindlin
Mapas 1D · Mapas lineal y cuadrático · Ejercicios 2 y 3

Mapas unidimensionales: órbitas, puntos fijos y bifurcaciones

xₙ₊₁ = f(xₙ)

En un mapa el tiempo es discreto: la órbita de una condición inicial x₀ es la sucesión x₀, f(x₀), f(f(x₀)), … Un punto fijo cumple x* = f(x*), y su estabilidad la decide la pendiente λ = f′(x*): si |λ| < 1 las órbitas cercanas se acercan, si |λ| > 1 se alejan. El signo de λ dice si lo hacen de forma monótona o alternando de lado. Con |λ| = 1 la linealización no alcanza.

El cobweb (diagrama de telaraña) construye la órbita gráficamente: desde x₀ se sube hasta la curva f, se va horizontalmente hasta la diagonal xₙ₊₁ = xₙ y se repite. Los puntos fijos son las intersecciones de f con la diagonal.

  1. Empezá por el mapa lineal: recorré los casos de λ y mirá cómo cambian las órbitas y qué conjunto es estable, inestable o central (sección 1).
  2. En el mapa cuadrático, encontrá los puntos fijos en función de c y seguí su estabilidad con la pendiente en el cobweb (sección 2).
  3. Ubicá los valores de c donde un punto fijo cambia de estabilidad. ¿Qué pasa con λ en cada uno?
  4. Activá f² y buscá la órbita de período 2: ¿cuándo existe y cuándo es estable?

1 · Mapa lineal: x → λx

El único punto fijo es x* = 0, con pendiente λ. Elegí λ con el deslizador o con los casos. Hacé clic sobre el cobweb o sobre el espacio de fases para agregar condiciones iniciales x₀. En el espacio de fases cada arco es un paso de la órbita; las flechas indican hacia dónde se mueven los puntos.

λ

cobweb: xₙ₊₁ vs. xₙ

espacio de fases (la recta real)

serie temporal xₙ

2 · Mapa cuadrático: x → x² + c

Arrastrá el cobweb para moverte y usá la rueda para hacer zoom; un clic sin arrastrar agrega una x₀ (también podés hacer clic en el espacio de fases). Con f² activado se superpone el mapa aplicado dos veces: sus puntos fijos que no son puntos fijos de f forman la órbita de período 2. Hacé clic en el diagrama de bifurcaciones para elegir c.

c

cobweb: xₙ₊₁ vs. xₙ

espacio de fases (la recta real)

serie temporal xₙ

diagrama de bifurcaciones

punto fijo estable inestable órbita de período 2
Spoiler: puntos fijos, órbita de período 2 y su estabilidad para el c actual