微分方程的求解公式(Ⅰ)——高阶变系数常微分方程的求解公式

“常微分方程是工程技术、力学、物理等领域中常出现的一类数学问题,甚至更简单的吕卡提方程(变系数)也没有初等解”.由于这类问题较困难,因此这方面的研究较少,已知的有M.shoch和W.J.Coles等人就高阶变系数方程进行过研究.本文提出几种在原子物理、高能物理(如孤立子问题)、量子力学等许多领域内均有重要应用的高阶变系数方程,并给出了求通解的方法——解有退化核的第二类Volterra型积分方程法.本文是第一部分.第二部分是用本文的结果研究一类偏微分方程,给出其求解方法——“组     

基于Riccati-Bernoulli辅助常微分方程的Davey-Stewartson方程的行波解

Riccati-Bernoulli辅助常微分方程方法可以用来构造非线性偏微分方程的行波解.利用行波变换,将非线性偏微分方程化为非线性常微分方程, 再利用Riccati-Bernoulli方程将非线性常微分方程化为非线性代数方程组, 求解非线性代数方程组就能直接得到非线性偏微分方程的行波解.对Davey-Stewartson方程应用这种方法, 得到了该方程的精确行波解.同时也得到了该方程的一个Backlund变换.所得结果与首次积分法的结果作了比较.Riccati-Bernoulli辅助常微分方程方法是一种简单、有效地求解非线性偏微分方程精确解的方法.     

含和不含外力项的KdV和MKdV方程的求解公式及各种类型的解

本文研究KdV和MKdV方程,其特点在于构造变系数非线性非齐次的偏微分方程及其求解公式,由于其系数是通用型的,故可通过变系数的适当选择,从中找到KdV和MKdV方程及其解,其实质是通过一个泛函把三阶的KdV和MKdV方程转变成4个任意函数的二阶方程来处理。本文获得了变系数KdV和MKdV方程及其孤立子解及含外力项的KdV和MKdV方程及其精确解。     

任意变系数微分方程的精确解析法

工程中的许多问题归结为求解任意变系数微分方程的解.本文首次提出精确解析法,用以求解任意变系数微分方程在任意边界条件下的解.文中还给出精确解析法的一般计算格式,得到了一致收敛于精确解及其任意阶导数的解析表达式,并给出收敛性证明.文末给出四个算例,均得到较好的结果,证明了本文理论的正确性.     

变系数F展开法求解非线性Schr?dinger方程的精确解

本文基于变系数F展开法,并借助Mathematica数学软件,求解了水平科氏力作用下Rossby波振幅满足的非线性Schr?dinger方程,得到一系列Jacobi椭圆函数解,以及当模数m→1和m→0时由其退化的双曲函数解和三角函数解,并绘制它们的三维图形.扩展了变系数F展开法求解非线性偏微分方程的应用范畴.同时也为非线性Schr?dinger方程得到更多形式的精确解.     

某些常微分方程的亚纯解表示与应用

本文运用Nevanlinna值分布理论研究了某些常微分方程亚纯解的存在性. 对于某些具有控制项的常系数常微分方程, 本文得到了亚纯解的表示, 并且给出了求相应偏微分方程精确解的一种方法.作为例子, 本文运用此方法得到了著名的KdV方程的所有亚纯行波精确解. 结果显示该方法比其他方法简单.     

利用再生核解一类变系数偏微分方程

如何求解偏微分方程,已经成为各个领域内非常重视的课题.在再生核空间中,给出了变系数偏微分方程的级数形式精确解,为了数值计算,给出了一个迭代方法,并证明了迭代方法的收敛性.数值算例表明本文方法是有效的而且具有良好的实用性.     

随机偏微分方程解的稳定性

本文讨论了随机偏微分方程当其一、二阶微分算子之系数及初始条件扰动时,其解的稳定性。同时,也讨论了在非线性滤波理论中导出的测度值随机偏微分方程,即所谓Zakai方程,当其一、二阶微分算子之系数及初始条件扰动时,其解的稳定性。     

广义变系数Kdv方程的对称及其群不变解

利用经典李对称的方法对广义变系数Kdv方程进行研究,利用这种方法得到了该方程的一个新的精确解,这种方法的基本思路是通过对称约化将原来较难求解的偏微分方程转化为较易求解的常微分方程进行求解.实例证明这种方法具有一般性,适合于求一大类变系数的非线性演化方程.     

一类变系数线性微分方程及其解

根据常系数线性微分方程的求解原理,通过一个适当变换,研究了一类变系数线性微分方程及其解的问题,从而可以得到这类方程在特征根都是互异单根时的解法和通解,并对三阶方程的各种情况进行了较为详尽的讨论.     

微分方程解的迭代级

本文研究了几类高阶迭代级系数微分方程存在某个系数对方程的解的性质起支配作用时,方程解的增长性问题.利用Nevanlinna理论与Valiron理论的方法,得到方程解的迭代增长级的精确估计.推广了上述方程对解的性质起支配作用的系数为固定系数时的结果.     

慢增长系数微分方程的解及其导数的不动点

运用值分布理论研究了高阶慢增长系数线性微分方程的解及其导数的不动点问题.当存在某个系数对方程的解的性质起主要支配作用时,得到了方程解及其导数的不动点收敛指数的精确估计,推广了有关文献中的结论.     

二阶非线性中立型泛函微分方程的振动定理

本文研究一类具有变系数和变偏差的二阶非线性中立型微分方程,得到了这类方程的所有有界解都振动的Ｓｈａｒｐ条件,并给出了这类方程的线性化振动准则.     

一类二阶变系数线性微分方程及其解的构造方法

利用构造法构造二阶变系数线性齐次微分方程及其解,根据这种方法也能求得某些二阶变系数线性齐次微分方程的非零解,并给出了二阶变系数线性齐次微分方程存在非零解的充要条件.     

泰勒公式求解偏微分方程

本文给出了几类偏微分方程的一种解法——泰勒公式法,并用此方法求解了三维时变系数波动方程、非线性偏微分方程、分数阶偏微分方程.     

一类四阶偏微分方程的对称分析及级数解

研究了一类四阶偏微分方程的李对称,构造了方程所容许的李对称的优化系统,进行了对称约化,得到了精确解.进一步,基于幂级数理论,得到了这类四阶偏微分方程的幂级数解.     

复域偏微分方程(组)超越整函数解的存在性

文章通过多变量值分布理论研究复偏微分方程与方程组的解,得到一类偏微分方程与一类偏微分方程组有限级超越整函数解的存在性及其形式.同时,我们举例说明了结果是精确的.     

应用Riccati展开法求非线性分数阶偏微分方程的新精确解（英文）

应用Riccati展开法和复变换获得非线性分数阶Sharma-Tasso-Olever方程和时空分数阶耦合Burgers方程的精确解,这些解包括三角函数解和双曲函数解.因此,我们介绍这种方法对于研究非线性分数阶偏微分方程具有十分重要的意义.     

一阶中立型泛函微分方程解的渐近性与振动性

本文研究具有变系数和多偏差的一阶中立型微分方程，讨论了方程的非振动解的渐近性，得到了方程振动的充分判据，其中有些是变号系数的情形．     

五阶变系数模型方程新的Jacobi椭圆函数解

我们给出了一种统一的Jacobi椭圆函数方法来构造非线性偏微分方程精确行波解的新方法．借助于Mathematica，我们获得了五阶变系数模型方程的24种Jacobi椭圆函数解．