6.6 李对称分析和行波解

6.6 李对称分析和行波解

现在,利用下面的变换

图示

可以得到

图示

同时有

图示

将(6.48)和(6.49)代入(6.13),可以得到下面的方程

图示

或者

图示

基于李对称方法,假定(6.52)有下面的向量场

图示

因此可以得到下面的结果

图示

这里F1,F2,F3,F4是x,y,t的任意函数。因此可以得到下面的结果

图示

很容易验证(6.52)有两个基本的几何对称

图示

显而易见,(6.52)有行波解。现在,将v(ξ)=f(k1x+k2y−k3t)代入(6.13),可以得到下面的常微分方程

图示

这里A=2k12+2k1k3−2k1k2−2k2k3.

现在假定(6.57)有下面形式的解

图示

这里ϕ满足Riccati 方程

图示

众所周知,Riccati 方程有下面的解

当R<0时有,

图示(https://www.daowen.com)

当R>0时有,

图示

现在将(6.58)和(6.59)代入(6.57),可以得到

图示

因此,可以得到

图示

当R<0时,有

图示

图示

当R>0时,有

图示

图示

注记 如果用下面的变换

图示

得到

图示

图示

可以得到同样的方程,

图示

现在为了得到(2+1)-维sinh-Gordon 方程的解,只需将

图示

换成

图示

即可.