前言  ………………………………………………………………………………………………1
1 KdV方程的建立  ………………………………………………………………………………1
1.1 KdV方程的意义  …………………………………………………………………………1
1.2 KdV方程的发现 …………………………………………………………………………1
1.3 KdV方程的简单推导  ……………………………………………………………………2
1.4 KdV方程常见形式  ………………………………………………………………………3
2 KdV方程的孤立波解 …………………………………………………………………………4
2.1行波法………………………………………………………………………………………4
2.2 齐次平衡法 ………………………………………………………………………………6
2.3 3角函数法 ………………………………………………………………………………7
2.4 双函数法、吴文俊消元法…………………………………………………………………9
2.5  -展开法 ………………………………………………………………………………11
2.6 Jacobi椭圆函数展开法  …………………………………………………………………13
2.6.1 Jacobi椭圆正弦函数展开法  ………………………………………………………14
2.6.2 Jacobi椭圆余弦函数展开法  ………………………………………………………15
2.6.3第3类Jacobi椭圆函数展开法 ……………………………………………………15
2.7 试探法……………………………………………………………………………………15
结论………………………………………………………………………………………………17
参考文献…………………………………………………………………………………………17
英文摘要…………………………………………………………………………………………18
致谢………………………………………………………………………………………………18
求KdV方程孤立波解的方法综述
 
摘要:本文简单介绍了水中孤波的数学模型方程——KdV方程的发现和推导过程,简单介绍了KdV方程的重要意义,列举了该方程常见的几种研究形式,对最新的几种求KdV方程孤立波解的方法和计算过程进行了简单的归纳。这些方法有:行波法、齐次平衡法、3角函数法、双函数法、吴文俊消元法、 -展开法、Jacobi椭圆函数展开法、试探法等。这些求解方法都从不同的角度探讨KdV方程的求解和这些解的性质,然而这些方法又是相辅相成的。因为KdV方程是典型的非线性发展方程,是研究其他方程的基础,在此基础上发展起来的孤立子理论可以说是数学物理方法的里程碑,因此这些方法对其他非线性方程的求解有重要意义,并且对发现求解KdV方程的新方法有1定帮助。
关键词:非线性;KdV方程;孤立波解
Summary of Several Methods of Solitary Wave Solutions to KdV Equation
 
Abstract: This article simply introduces mathematical model equation of the solitary wave in the water ------- discovery and deducing process of KdV equation , introduces vital significance of KdV equation, enumerates several common forms of KdV equation , and summarizes several newest methods of the solitary wave solutions to KdV equation . These newest methods includes traveling wave method , even balance method , triangle function method , double function method , Wu Wenjun elimination method ,  -expansion method , Jacobi elliptic function expansion method , trial method and so on . These methods discuss solution and nature of KdV equation from different angles . However these methods are complementary one another . The KdV equation is typical nonlinear development equation , is foundation of studying other development equation . The solitary theory based on this is milestone in mathematical physic . Therefore , These methods have the vital significance to solutions of other nonlinear equation .And it is helpful to find new methods to solve KdV equation.
Keywords: Nonlinear ; Kortweg-de Vries equation ; Solitary wave solution
前言
KdV方程是典型的非线性发展方程。对该方程的求解1直是研究的热门领域。目前,学者们发现了很多种求解方法,本文对常用的几种求KdV方程孤立波解的方法进行了简单归纳,并将这些方法所求出的孤立波解进行了统计。这对发现新的求解方法,以及将这些方法推广到求解其他非线性方程中有1定意义。
1 KdV方程的建立
1.1 KdV方程的意义
非线性作用的影响随着科学技术的发展,对于自然科学和社会科学来说,其影响越来越重要,因此,人们对此类问题的研究越来越深入。人们发现研究非线性问题的时候,都要将其用非线性的演化方程来描述。而孤立子理论的产生与发展是该领域中研究的的重要部分。正是KdV方程的建立确定了孤立波的存在。因此,可以说,KdV方程是典型的非线性发展方程。在此基础上发展起来的孤立子理论可以说是数学物理方法的里程碑。
究竟何为孤立波、孤立子?
孤立波是某1类偏微分方程中具有特殊性质的解,用来表现特殊现象的波动。孤立波在传播
时保持匀速运动且形状不变,并且两列孤波相遇时不满足叠加原理,分开后仍然保持各自原速度继续传播,因为这种性质与粒子的性质10分相似,所以孤立波又可以叫做孤立子。平常我们把孤立波简称为孤波,孤立子简称为孤子。对孤波而言,水中孤波是最简单的,是研究其他孤波的基础。水中孤波的数学模型方程即KdV方程。
1.2 KdV方程的发现
KdV方程是如何建立的呢?我们先来回顾1下历史。
                    Kdv方程解的性质
摘要:KdV方程是研究浅水波运动的一个一维的数学模型。本文利用分离变量法,求得KdV方程导出过程中所出现的一个椭圆型偏微分方程的通解,这个通解是一函数项级数。
关键字:
 
引言
KdV方程无论是在数学上还是在实际中,都是一个非常重要的方程,它可以描述小振幅的浅水波,冷等离子体中的磁流体波,离子-声子波,以及生物和物理系统中的波动过程,特别是孤立子的发现进一步引起了物理学家和数学家们的极大兴趣,但其建立的过程却是很漫长的。孤立波最早是由英国科学家罗素(Russel)于1834年发现并提出的,它是水波运动的一种非常奇特的自然现象。作为一名造船工程师罗素经过大量的实验,对孤立波的性质有了深刻的理解,但限于当时的数学理论和科学水平,无法给予孤立波以圆满的解释。直到1895年,Korteweg和de Vries研究了水波的运动,在长波近似及小振幅的假设下,建立的一个一维的数学模型才成功解释了孤立波现象。他们所建立方程是
                                                            (1)
其中的下标表示求导数,即通常所称的KdV方程。本文利用分离变量的方法,对KdV方程导出过程中一个重要的偏微分方程进行讨论,并得出其解析解的表达式。
前言
KdV方程是典型的非线性发展方程。对该方程的求解1直是研究的热门领域。目前,学者们
发现了很多种求解方法,本文对常用的几种求KdV方程孤立波解的方法进行了简单归纳,并将这些方法所求出的孤立波解进行了统计。这对发现新的求解方法,以及将这些方法推广到求解其他非线性方程中有1定意义。
1 KdV方程的建立正则化长波方程
1.1 KdV方程的意义
非线性作用的影响随着科学技术的发展,对于自然科学和社会科学来说,其影响越来越重要,因此,人们对此类问题的研究越来越深入。人们发现研究非线性问题的时候,都要将其用非线性的演化方程来描述。而孤立子理论的产生与发展是该领域中研究的的重要部分。正是KdV方程的建立确定了孤立波的存在。因此,可以说,KdV方程是典型的非线性发展方程。在此基础上发展起来的孤立子理论可以说是数学物理方法的里程碑。
究竟何为孤立波、孤立子?
孤立波是某1类偏微分方程中具有特殊性质的解,用来表现特殊现象的波动。孤立波在传播时保持匀速运动且形状不变,并且两列孤波相遇时不满足叠加原理,分开后仍然保持各自原
速度继续传播,因为这种性质与粒子的性质10分相似,所以孤立波又可以叫做孤立子。平常我们把孤立波简称为孤波,孤立子简称为孤子。对孤波而言,水中孤波是最简单的,是研究其他孤波的基础。水中孤波的数学模型方程即KdV方程。
1.2 KdV方程的发现
KdV方程是如何建立的呢?我们先来回顾1下历史。

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。