Рассмотрим нормальную систему дифференциальных уравнений
(1)
правая часть которой не зависит от переменного – t.
Системы дифференциальных уравнении вида (1) называются динамическими или автономными.
Предположим, что функция f(x) непрерывна на некотором открытом множестве D пространства переменных и удовлетворяет условию Липшица в любом замкнутом ограниченном множестве, целиком содержащемся в D. Тогда, в силу теорем существования и единственности, для любого действительного числа t0 и для любой точки x0 D будет существовать единственное решение
системы уравнений (1), удовлетворяющее условию
.
Заметим, что если задана нормальная система дифференциальных уравнений
то, вводя новую неизвестную функцию xn+1 = t, ее можно записать в виде динамической системы в пространстве переменных ':
n+1=1.
В пространстве переменных любое решение динамической системы (1) определяет кривую. Эту кривую с заданным на ней параметром t будем называть траекторией. Само пространство переменных называется фазовым пространством. В каждой точке x D определен вектор f(x) т. е. динамическая система (1) определяет векторное поле на множестве D.
Пусть —решение системы (1), определенное на некотором интервале а < t 0 < b. Обозначим . Тогда
(2)
Трактуя t как время, мы можем придать соотношению (2) следующий геометрический смысл: кривая в множестве D является траекторией системы (1) тогда и только тогда, когда в каждой ее точке скорость равна значению векторного поля f(x) в этой точке.