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守恒偏微分方程的对称多重约简方法。 (英语) Zbl 1453.35009号

摘要:对于具有自变量和维数至少为n-1的对称代数的偏微分方程(PDE),提出了一种显式算法来寻找所有将化简为常微分方程(ODE)第一积分的对称-变守恒律描述了偏微分方程的对称变分解。这大大推广了文献中已知的双重约化方法。此外,通过使用乘数改进了守恒定律的对称不一致条件,从而可以直接获得对称不一致守恒定律,而无需先查找守恒定律然后检查其不变性。这大大减少了约简方法中涉及的计算步骤的数量和复杂性。如果对称变分守恒定律的空间有维数(m\geq 1),那么该方法将产生(m\)第一积分,并通过乘数检查哪些积分是非平凡的。考虑了几个有趣的对称性约简示例:(1+1)维的行波和相似解;线行波、线相似解和(2+1)维的相似行波;(n+1)维的旋转对称相似解。此外,还给出了非线性偏微分方程的例子,该方法可以得到对称变分解的显式通解。

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