Rosenau-KdV方程的Crank-Nicolson守恒差分格式

<正>1引言本文考虑如下一类Rosenau-KdV方程的初边值问题u_tt+αu_(xxxxt)+u_x+β_(uu_x)+γu_(xxx)=0,x∈(x_L,x_R),t∈(0,T],u(x,0)=u_0(x),[x_L,x_R],(2)u(x_L,t)=u(x_R,t)=0,u_x(x_L,t)=u_x(x_R,t)=0,u_(xx)(x_L,t)=u_(xx)(x_R,t)=0,t∈[0,T],(3)其中α,β,γ为常数,且α0,β0,u_0(x)是已知函数.Rosenau-KdV方程(1)是描述紧离散系统的动力学行为的模型,当γ=0时,方程(1)即为通常的Rosenau方程~([1,2]).文献[3]讨论了方程(1)的孤波解和周期解,文献[4,5,6]     

一类非线性四阶波动方程的位势井方法

该文讨论非线性波动方程u_{tt}+u_{xxxx}=σ(u_x)_x+f(x,t)的初边值问题.证明了整体弱解的存在性,还证明了整体广义解的存在唯一性和整体古典解的存在唯一性.     

MKdV方程的反散射解

本文考虑修正KdV(MKdV)方程u_t+6u~2u_x+u_(xxx)=0的反散射解,给出当反射系数为零且特征根为纯虚数时解的简洁表达式,并讨论了单孤子解和双孤子解。     

二阶拟线性椭圆型方程的强非线性斜微商问题

本文利用某些算子在强弱拓扑意义下收敛的转换性质,两次运用Schauder不动点定理,建立了二阶拟线性椭圆型方程Lu≡α(x,y,u,u_∝,u_y)u_(∝x) 2b(x,y,u,u_∝,u_y)u_(∝y) c(x,y,u,u_x,u_y)u_(yy) d(x,y,u,u_x,u_y)=0,(x,y)∈G的强非线性斜微商问题αu_x-βu_y=f(x,y,u,u_x,u_y),α~2(x,y) β~2(x,y)≡1,(x,y)∈Г=аG解(或变态解)的存在性定理,并讨论了问题在负指标时的可解性条件。这里f关于u或u、u_0u_y具有指数大手1甚至整函数级增长的非线性,称之为强非线性。     

一类椭圆型方程不适定问题的Meyer小波正则化方法

Laplace方程Cauchy问题u_(xx)(x,y)+u_(yy)(x,y)=0,0x1,y∈R,u(0,y)=g(y),y∈R,u_x(0,y)=0,y∈R是一个严重不适定问题,数据g的微小变化可以引起解的巨大误差,本文通过构造一个在频域具紧支集的小波并在尺度空问上展开数据和解,滤除高频部分,并结合Galerkin方法,建立了一种逼近准确解的正则化方法,恢复解对初值的连续依赖性,建立误差估计.     

色散方程u_t=au_(xxx)的差分格式

§1.引言 大量的教科书和文章讨论了单向波方程u_t u_x=0,和导热方程u_t=u_(xx)的差分格式,但对色散方程u_t=u_(xxx),很少涉及。孤波的产生,引起了数学工作者及数值工作者的兴趣。因为对KdV方程u_t uu_x u_(xxx)=0来说,其差分格式的建立,在某种程度上是u_t uu_x=0和u_t u_(xxx)=0的叠加。如何建立方程u_t uu_x=0,大家已很熟悉。因此,自然提出一个问题,即对色散方程如何建立差分格式。我们把单向波方程和导热方程的差分格式推广到色散方程,并讨论其相应的稳定性。青蛙跳格式得到的稳定性     

Galerkin法解两点边值问题的逼近佳点

考虑二阶方程的第一边值问题,采用连续且分段m≥1次多项式空间。证明了:Galerkin解的i阶导数(0≤i≤m,i+m≥2)在每个单元上有m+1-i个逼近佳点,即在这些固定点上具有的精度比整体误差高1-(1/p)阶。     

无界可测系数的二阶非线性椭圆型方程解的表示定理与混合边值问题

<正> 在L.Bers和L.Nirenberg的文[1]中,研究了一定条件下的二阶非线性一致椭圆型方程 Φ(x,y,u,u_x,u_y,u_(xx),u_(xy),u_(yy))=0(1.1)于单连通区域上的Dirichlet边值问题与Neumann边值问题解的存在性.近几年来,我们也曾对二阶非线性一致椭圓型方程的复形式讨论过解的一些性质与平面多连通区域D上的第一、二、三边值问题与混合边值问题的可     

一类二阶非线性方程孤波解的存在性

本文在一定的条件下,证明了二阶非线性方程u_(tt) p(u,u_t,u_x)u_(tx) q(u,u_t,u_x)u_(xx) f(u,u_x)=0的孤波解的存在性。     

浅谈解题中辅助方程的制作

有些练习题所要求解决的问题,表面上看并非属于某类方程。但是,如果在解题过程中,适当地制作辅助方程,可能使问题解决得更为方便一些。例如在实数范围内将二次多项式3x~2-5x-11分解为两个一次因式的乘积。我们引进一个辅助方程3x~2-5x-10=0,应用公式解得 X=5±(157~(1/2)),于是得到 3x~2-5x-11=3(x-(5+157~(1/2))/6 x-(5-(157~(1/2))/6 又如,解方程组x+y=a,xy=b.时,可制作一种方程u~2-au+b=0,求得u_1、u_2,从而方便地得到方程组的二解为x=u_1,y=u_2;及x=u_2,y=u_1。再如求函数y=ax~2+bx+c的极值时,我们     

(3+1)维时间分数阶KdV-Zakharov-Kuznetsov方程的分支分析及其行波解

首先,运用拟设方法和动力系统分支方法,获得了(3+1)维时间分数阶KdV-Zakharov-Kuznetsov方程的奇异孤子解、 亮孤子解、 拓扑孤子解、 周期爆破波解、 孤立波解等.再利用MAPLE软件画出了KdV-Zakharov-Kuznetsov方程在不同条件下的分支相图.最后,讨论了行波解之间的联系.     

基于特征相关网格的不连续Galerkin法

不连续Galerkin法是求解一阶双曲方程的有效方法,然而其解的逼近能否达到丰满阶,(特别是在解不连续的情况下),逼近解的收敛性能否得到保证是理论上尚未解决的问题。针对上述问题,本文提出了特征相关网格,并将其用于不连续的Galerkin法。理论分析和计算结果表明,上述方法可将已有的解的L_2误差估计提高半阶,达     

Initial value problem for a class of nonlinear pseudo-hyperbolic equations

The existence of global weak solutions to the periodic boundary problem or the initial value problem for the nonlinear Pseudo-hyperbolic equation u_(tt)-[a_1+a_2(u_x)~(2m)]u_(xx)-a_3u_(xxt)=f(x,t,u,u_x) is proved by the method of the vanishing of the additional diffusion terms, Leray-Schauder's fixedpoint argument and Sobolev's estimates,where m≥1 is a natural number and a_i>0(i=1,2,3)are constants.     

解色散方程u_t=au_(xxx)的一族绝对稳定的高精度差分格式

1.引言 建立KdV方程u_t+uu_x+u_(xxx)=0的差分格式,在某种程度上可看作是方程u_t+uu_x=0和u_t+u_(xxx)=0的叠加.方程u_t+uu_x=0的差分格式已为人们所熟悉,而色散方程u_t=au_(xxx)的差分格式,仅在[1—3]中讨论过.     

(3+1)维波方程新的精确解和不变子空间(英文)

本文利用不变集方法研究(3+1)维波方程,结果表明存在一类波方程关于集合E_0={u:u_x=v_xF(u),u_y=v_yF(u),u_z=v_zF(u)}不变.通过取特殊的v,得到一些特殊的波方程在伸缩群、旋转群以及推广的伸缩和旋转群下不变的精确解,并将该方法推广到(N+1)维波方程的情形.     

带第三类边界条件的椭圆型方程的广义Galerkin方法

§1 引言 文[1]和[2]讨论了带第一类边界条件的二阶椭圆型方程的广义差分法(即广义Galerkin方法)。本文主要讨论带第二、三类边界条件的二阶椭圆型方程的广义Galerkin方法,就试探函数空间为分片线性函数,检验函数空间为分片常数的情形,对三角部分证明了广义Galerkin解的存在唯一性,并得到了收敛阶的估计。     

高维广义Kuramoto-Sivashinsky型方程全离散Fourier拟谱方法的大时间性态研究

在文~[1]中我们用Fourier拟谱方法讨论了广义Kuramoto-sivashinsky型方程的半离散近似解，得到了近似解的大时间误差估计、近似吸引子的存在性和收敛性。当进一步关于时间离散时，必须考虑全离散格式的大时间性态，由于原方程的解关于时间的导数u_1在t=     

带分数阶耗散项的Quasi-geostrophic方程周期解的大时间性态

本文主要讨论带有分数阶耗散项的quasi-geostrophic(QG)方程的周期解的大时间性态,并且对初值θ_0没有小性的要求.对于次临界(1/2α1)和临界(α=1/2)两种情况,证明了方程的周期解均具有指数级的衰减性.     

sine-Gordon方程、sinh-Gordon方程与Getmanov方程之间的等价变换

1 广义Zakharov-Shabat系统的谱不变位势方程对于广义的Zakharov-Shabat系统(1.1)AKNS给出的谱不变位势应满足的条件有 r=-g,a_x=2qb,b_x=-2qa,q_i=2ib,(1.2) r=q,a_x=-2qb,b_x=-2qa,q_i=2ib,(1.3)并据此得到了(1.1)的谱不变位势方程 r=-q=(1/2)u_x,a=(i/4)cosu,u_(xt)=sinu,(1.2a) r=q=(1/2)u_x,a=(i/4)coshu,u_(xt)=sinhu.(1.3a)由(1.2)可得     

非线性发展方程的Taylor展开方法

提出了积分非线性发展方程的新方法,即Taylor展开方法．标准的Galerkin方法可以看作0-阶Taylor展开方法,而非线性Galerkin方法可以看作1-阶修正Taylor展开方法A·D2此外,证明了数值解的存在性及其收敛性．结果表明,在关于严格解的一些正则性假设下,较高阶的Taylor展开方法具有较高阶的收敛速度．最后,给出了用Taylor展开方法求解二维具有非滑移边界条件Navier-Stokes方程的具体例子．