几种辅助方程与非线性发展方程的精确解

来源 :内蒙古民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sisi200713
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自英国科学家罗素于1834年发现孤立波以来,经过科学家们一百多年的不懈研究与探索,成功地在粒子物理、激光物理等很多领域中都发现了孤立波。目前,孤立波已经在数学,生物,化学等多个领域有着广泛的应用。在数学方面,主要表现为求解非线性发展方程的孤立波解的问题。伴随着私人计算机的广泛应用和符号计算软件,如Matlab、Maple和Mathmatic等的产生,学者们相继提出了很多种求解孤立波的机械化方法,如:tanh函数展开法,三角函数展开法、试探函数法、指数函数展开法、Jacobi椭圆函数展开法等。在这些方法以及通过对他们改进而提出的方法中,很多都用到了辅助方程,基于此,2009年,斯仁道尔吉等人提出了“辅助方程法”的概念,并且获得了一大批非线性发展方程的精确解,目前应用比较广泛的辅助方程法有Riccati方程法、三角函数型辅助方程法、双曲函数型辅助方程法等。  本文主要通过改进指数函数展开法、三角函数型辅助方程法和sinh-Gordon方程展开法,获得了非线性发展方程的精确解。  论文共分为五章,第一章为绪论,回顾了孤立波的发展历程,并简单介绍了孤立波的研究现状和辅助方程法的主要思想;第二章中对指数函数展开法的基本思想做了介绍并对其做了改进,利用改进的指数函数展开法对Burgers方程进行了求解,给出了Burgers方程的八组精确解;第三章中对sinh-Gordon方程展开法做了拓展,获得了KdV-mKdV方程的十二组Jacobi椭圆函数解;第四章中主要介绍了三角函数型辅助方程法的基本思想,通过引入Shen提出的变换以及利用吴消元法求解,获得了非线性Klein-Gordon方程的九组Jacobi椭圆函数解;第五章为展望与未来。
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