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超越Risch微分方程。 (英语) Zbl 0707.12003号

设\(k\)是一个特征为\(0\)的微分场,\(k\)是\(k~)的微分场延拓(带导数\(x\mapsto x':k\ to k\));设\(θ\)是\(K\)的一个元素,满足以下条件:\(theta \)超越于\(K\),\(K \)和\(K(θ。微分方程\[y'+fy=g\text{with}f,g\ in k(θ)\tag{*}\]称为Risch微分方程。人们对求解这样一个微分方程非常感兴趣,因为有限项中初等函数的积分算法依赖于Risch微分方程的解。1969年R.H.Risch公司出版了求解(*)的算法[参见Trans.Am.Math.Soc.139、167–189(1969;Zbl 0184.06702号)]这需要因子分解\(f\)和\(g\)的分母。稍后,M.罗斯斯坦【威斯康星大学麦迪逊分校博士论文,1976年】和J.H.达文波特[SIAM J.计算15,903–918(1986;Zbl 0632.65091号)]已发布的求解(*)的算法,该算法使用\(f)和\(g)分母的无平方分解。达文波特的算法已经在计算机代数系统Scratchpad II和Maple中实现;然而,它要求(f)具有某种形式(称为弱规范化),但尚未发布使(f)弱规范化的完整算法。
作者描述了一种求解方程(*)或证明方程没有解的新算法。该算法要求(f)有一个初等过(k(θ))的积分,如果(θ。如果(θ)是指数大于(k),则使用元素\(A\ in k[\theta]\)和\(B,C\ in k[θ,\theta^{-1}]\)。然后利用Rothstein算法判断该方程是否存在解,并在存在的情况下求出解。
在本文的最后两部分,作者详细描述了Rothstein的算法,并对Scratchpad II中的一个实现做了一些评论。

MSC公司:

12H20型 抽象微分方程
68瓦30 符号计算和代数计算
2005年12月 场论和多项式的计算方面(MSC2010)

软件:

枫树IBM草稿行
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

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