4.1.1 引言
2025年09月26日
4.1.1 引言
在上一章,系统地研究了一些(1+1)-维的非线性偏微分方程,特别是考虑了这些方程的非局域对称以及守恒律及显式解,通过对称,将一些非线性偏微分方程线性化,利用非线性偏微分方程和线性偏微分方程之间的关系,构建了一些新的精确解,通过非局域对称,导出了非线性偏微分方程的一些非平凡守恒律。那么问题是,对于(2+1)-维情况,是不是还有类似的情况?我们知道,对于(2+1)-维情况,多了一个自变量,从表面上看,感觉和(1+1)-维情形没有本质区别,实则不然,因为多了一个变量,在处理上要有很多问题需要考虑,最简单的例子就是KdV 方程和KP 方程,典型的是(1+1)-维和(2+1)-维情况对比,很显然,除了计算上的复杂之外,还有许多问题需要考虑。比如Lax 对、对称和守恒律等一系列问题。本章在对称的基础上,考虑(2+1)-维非线性偏微分方程的守恒律等问题。
首先考虑一个拓展的(2+1)-维 Zakharov-Kuznetsov-Burgers(ZKB)方程,
其中a,b,c,d 和e是常数,而x,y 和t是自变量,表示空间和时间变量,这里u(x,y,t)代表因变量。关于该方程更多的讨论请参见文献[101,102]。
Zakharov 和Kuznetsov[103]首先给出了这个模型,这个模型和磁化等离子体中的非线性等离子声波有关。关于这方面以及相关方面的研究内容十分丰富。为了给该方程提供更丰富的信息,我们从对称和守恒律的角度去研究该方程。首先给出一些新的显式解,并且给出非线性自治性的条件,最后基于李点对称,给出了守恒律。