【摘 要】
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非线性偏微分方程是现代数学不可或缺的分支,是数学理论与实际应用之间的一座重要的桥梁。到目前为止,仍有大量的非线性偏微分方程需要我们对其进行详细的研究探讨。但是,目
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非线性偏微分方程是现代数学不可或缺的分支,是数学理论与实际应用之间的一座重要的桥梁。到目前为止,仍有大量的非线性偏微分方程需要我们对其进行详细的研究探讨。但是,目前依旧没有得到一套统一的方法用来求偏微分方程的精确解。因此,寻找有效可行的方法,对我们来说是一项十分有意义的研究。 在本文中,我们主要运用动力系统方法,分别对带有任意指数的(2+1)维非线性薛定谔方程(NLS)和广义Zakharov(ZK)方程的相图分支进行分析,并求得方程新的精确解,从而扩充方程的解空间。首先,我们需要先引入一个行波变换,将原来的偏微分方程转化为常微分方程组,其等价于一个二维平面动力系统。其次,结合常微分方程定性理论,画出系统的相图并讨论相图的动力学性质。最后,利用maple软件,积分求得方程的精确行波解。同时,将本文所得到的解与前人用其他方法求得的解进行对比,证明本文所得是新的解。 通过研究求解,我们得到了孤立波解、扭结波解、周期波解、反扭结波解等,这些解由三角函数、雅可比椭圆函数和双曲函数等来具体表示。可见,动力系统方法得到的解丰富了解空间。与其他方法相比,动力系统方法更加简洁明了,十分值得推广。
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