劉轉(zhuǎn)玲
(蘭州商學(xué)院信息工程學(xué)院,甘肅蘭州 730020)
非線性偏微分方程是數(shù)學(xué)的一個(gè)非常重要的分支,常被用來描述過程控制、生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)和流行病學(xué)等問題.非線性偏微分方程描述上述問題能充分考慮到時(shí)間、空間、時(shí)間延遲及其他因素,所以更準(zhǔn)確地反映了現(xiàn)實(shí)情況.
Benjamin -Bona- Mahony 在水波研究中提出了 BBM 方程[1,2],之后發(fā)展為 mBBM[3]方程,這個(gè)方程是弱非線性色散介質(zhì)中長波單向傳播的重要模型,因而,對于mBBM方程的深入研究[4],特別是對于有效地?cái)?shù)值計(jì)算方法的研究,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.
本文的目的是應(yīng)用Painlevé直接截?cái)喾▽BBM方程的精確求解作深入的探討.
Painlevé直接截?cái)喾椒ǎ?,6]是將Painlevé檢驗(yàn)中的Laurent級數(shù)做有限截?cái)?,其中假定奇性流形函?shù)是具有某種特定的性質(zhì),最后,偏微分方程的精確解是通過確定截?cái)嗉墧?shù)的系數(shù)來確定.這一方法簡潔直接,在一定范圍內(nèi)具有相當(dāng)?shù)钠者m性.Painlevé直接截?cái)喾椒ê喪鋈缦?
對于給定的偏微分方程:
式中U(x,t)是一個(gè)關(guān)于x,t的多項(xiàng)式.假設(shè)方程(1)具有
如果f(ξ)和g(ξ)滿足以下橢圓函數(shù)的條件:
運(yùn)用Painlevé直接截?cái)喾ǎ粌H可以求出mBBM方程的其他一些不同形式的精確解,也可求出其他一些偏微分方程的精確解.
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