3.2.2 Painleve 分析
2025年09月26日
3.2.2 Painleve 分析
类似于三阶Burgers 方程,按照 Laurent 级数展开 u(x,t)
将
代入(3.72),并且对领头项分析,可以得到 α=−1,u0=ϕx,u0=2ϕx,或者u0=3ϕx。
对于 u0=ϕx,得到
可以发现共振项出现在
因此可以说,四阶Burgers 方程具有Painleve 性质 j=1,2,4。为了寻找Bäcklund变换,考虑下面的有限展开,并且假定
因此,我们可以得到下面的 Bäcklund 变换
尤其是当u1=0时,可以得到著名的Cole-Hopf 变换
并且得到下面的四阶线性的偏微分方程
此外,需要注意的是 u0=ϕx是一个非局域对称。另一方面,将(3.75)代入(3.72),可以得到
也就是说 ϕt=ϕxxxx.换句话说,基于Cole-Hopf 变换,将四阶Burgers 方程变换成四阶线性偏微分方程。下一小节可以发现,基于对称,该方程转换成同样的四阶线性偏微分方程。