Topological structure of the phase portrait for linear vector fields in R3 and applications

Authors

DOI:

https://doi.org/10.21167/cqdv26e26007

Keywords:

Tridimensional linear vector fields, Roots of cubic polynomials, Local dynamics near to equilibrium points, Bifurcation diagram

Abstract

This paper presents an analysis of the sign of the real part of the
roots of a polynomial of degree 3 as a function of its coefficients.
The problem is treated mainly from an analytical point of view,
knowing that from an algebraic point of view the problem
has already been treated in the literature without significant
advances. As an application of the results obtained, we will
fully characterize the dynamics and topological structure of the
phase portrait for linear fields in R3. In addition, we present
applications in the local qualitative study of equilibrium points
for vector fields in R3 defined with one or more parameters.

Author Biographies

Luan Lima da Silva, UFG - Universidade Federal do Goiás/ IME - Instituto de Matemática e Estatística

Possui experiência e formação técnica na área de mecatrônica. Tem amplo conhecimento em ciências exatas, com destaque em matemática. Graduado em matemática pela UFG - Universidade Federal do Goiás. Mestrado em matemática pela UFG. Doutorando em matemática pela UFG.

Durval José Tonon, UFG - Universidade Federal do Goiás/ IME - Instituto de Matemática e Estatística

Possui graduação em bacharelado em Matemática pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2004), mestrado em Matemática pela Universidade Estadual Paulista-IBILCE (2007) sob a orientação do prof. Claudio Buzzi, doutorado pelo IMECC-UNICAMP, sob orientação do prof. Marco Antonio Teixeira (2010), pós-doutorado pelo IMECC-UNICAMP sob orientação do prof. Marco Antonio Teixeira (2015) e pós-doutorado pela Universidad Autônoma de Barcelona sob supervisão do professor Jaume Llibre (2016). Atualmente é professor associado da Universidade Federal de Goiás. No exterior, realizou um estágio acadêmico na Universidade Paris 6 (França, 2015) no período de 18 de Janeiro à 08 de Fevereiro de 2015 sob supervisão do professor Alain Jacquemard. Foram 36 estudantes formados e/ou em formação, sendo 11 (3 em andamento) em iniciação científica, 7 (1 em andamento) no mestrado acadêmico em Matemática, 12 de mestrado profissional PROFMAT, 5 (3 em andamento) de doutorado em Matemática e 1 supervisão de estágio de pós-doutoramento. Já coordenou projeto Universal do CNPq com validade de 2013 à 2016 e participa de projetos com financiamento do CNPq, CAPES e FAPEG. Foi vice-coordenador do programa de Pós-graduação em Matemática do Instituto de Matemática e Estatística da Universidade Federal de Goiás com vigência de jan. de 2017 à fev. de 2019 e foi coordenador desse mesmo programa de pós-graduação com vigência de fev. de 2019 à fev. de 2021. Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Sistemas Dinâmicos, atuando principalmente nos seguintes temas: teoria de bifurcações, campos de vetores planares semi-homogêneos e campos de vetores suave por partes.

Published

2025-08-05

How to Cite

SILVA, L. L. da; TONON, D. J. Topological structure of the phase portrait for linear vector fields in R3 and applications. C.Q.D. - Revista Eletrônica Paulista de Matemática, Bauru, v. 26, p. e26007, 2025. DOI: 10.21167/cqdv26e26007. Disponível em: https://sistemas.fc.unesp.br/ojs/index.php/revistacqd/article/view/484. Acesso em: 8 aug. 2025.

Issue

Section

Artigos de Pesquisa