2。把解决方案通过变量变换的依赖<我nl我ne-formula>
u米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
6米米l:米n><米米l:米o>
/米米l:米o>
α米米l:米我>米米l:mrow>
ln米米l:米我><米米l:mi>
f米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mi>
y米米l:米我>米米l:mrow>
扩展(2 + 1)维KdV方程(
2)转换为以下三线的形式:
(3)米米l:米text>米ml:mtd>
f米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
B米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
β米米l:米我><米米l:msub>
f米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
3米米l:米n><米米l:米sub>
f米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mi>
x米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
D米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
3米米l:米n><米米l:米sub>
f米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mi>
x米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n><米米l:米o>
,米米l:米o>
在哪里
(4)米米l:米text>米ml:mtd>
B米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
D米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
4米米l:米n>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
γ米米l:米我><米米l:msub>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
D米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
f米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
f米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
一个米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
b米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
b米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我><米米l:msub>
b米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
一个米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
b米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
b米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我><米米l:msub>
b米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
和副大臣双线性算子<我nl我ne-formula>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
,<我nl我ne-formula>
D米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
,<我nl我ne-formula>
D米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
是由(
54]
(5)米米l:米text>米ml:mtd>
D米米l:米我>米米l:mrow>
x米米l:米我>米米l:mrow>
n米米l:米我>米米l:mrow>
D米米l:米我>米米l:mrow>
y米米l:米我>米米l:mrow>
米米米l:米我>米米l:mrow>
D米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我>米米l:mrow>
一个米米l:米我><米米l:mo>
·米米l:米o>
b米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
∂米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我><米米l:mi>
x米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
∂米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我><米米l:msup>
x米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
n米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我><米米l:mi>
y米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
∂米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我><米米l:msup>
y米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
米米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我><米米l:mi>
t米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
∂米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米我><米米l:msup>
t米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
l米米l:米我>米米l:mrow>
一个米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")">
x米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
y米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
t米米l:米我>米米l:mrow>
b米米l:米我><米米l:msub>
x米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
,米米l:米o>
y米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
,米米l:米o>
t米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
x米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
=米米l:米o>
x米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
y米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
=米米l:米o>
y米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
t米米l:米我>米米l:mrow>
′米米l:米o>
=米米l:米o>
t米米l:米我>米米l:mrow>
。米米l:米o>
为了找到rational肿块方程(解决方案
2),我们设置辅助变量<我nl我ne-formula>
f米米l:米我>米米l:math>
在方程(
3)为以下形式:
(6)米米l:米text>米ml:mtd>
f米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
g米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
h米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
9米米l:米n>米米l:mrow>
,米米l:米o>
g米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
y米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
3米米l:米n>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
4米米l:米n>米米l:mrow>
,米米l:米o>
h米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
y米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
7米米l:米n>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
8米米l:米n>米米l:mrow>
,米米l:米o>
与
(7)米米l:米text>米ml:mtd>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
≠米米l:米o>
0米米l:米n><米米l:米o>
,米米l:米o>
在哪里<我nl我ne-formula>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
1米米l:米n><米米l:米o>
,米米l:米o>
2米米l:米n><米米l:米row>
,米米l:米o>
⋯米米l:米o>
,米米l:米o>
9米米l:米n>米米l:mrow>
是真实的参数,并将确定。基于符号计算,我们替代假设方程(
6)到三线的方程(
3),然后收集独立变量的系数<我nl我ne-formula>
x米米l:米我>米米l:math>
,<我nl我ne-formula>
y米米l:米我>米米l:math>
,<我nl我ne-formula>
t米米l:米我>米米l:math>
。因此,一个有一组代数方程的参数<我nl我ne-formula>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
1米米l:米n><米米l:米o>
,米米l:米o>
2米米l:米n><米米l:米row>
,米米l:米o>
⋯米米l:米o>
,米米l:米o>
9米米l:米n>米米l:mrow>
。为了解决这些方程,可以得到参数的关系如下:
(8)米米l:米text>米ml:mtd>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
3米米l:米n>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
β米米l:米我><米米l:mfenced open="[" close="]">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
2米米l:米n><米米l:米sub>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
γ米米l:米我><米米l:msub>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
,米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
7米米l:米n>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
β米米l:米我><米米l:mfenced open="[" close="]">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
2米米l:米n><米米l:米sub>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
γ米米l:米我><米米l:msub>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
,米米l:米o>
(9)米米l:米text>米ml:mtd>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
9米米l:米n>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
3米米l:米n><米米l:米fenced open="(" close=")">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
β米米l:米我><米米l:msup>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
。米米l:米o>
这反过来导致rational肿块方案
(10)米米l:米text>米ml:mtd>
u米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
12米米l:米n><米米l:米fenced open="(" close=")">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
α米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")">
g米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
h米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
9米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
24米米l:米n><米米l:米fenced open="(" close=")">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
g米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
h米米l:米我>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
g米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
h米米l:米我>米米l:mrow>
α米米l:米我><米米l:msup>
g米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
h米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
9米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
,米米l:米o>
的功能<我nl我ne-formula>
g米米l:米我>米米l:math>
和<我nl我ne-formula>
h米米l:米我>米米l:math>
给出了方程(
6与参数的条件()
8)和(
9)。保证功能<我nl我ne-formula>
f米米l:米我>米米l:math>
是定义良好的解决方案吗<我nl我ne-formula>
u米米l:米我>米米l:math>
在方程(
10)在各个方向的衰减<我nl我ne-formula>
x米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
y米米l:米我>米米l:math>
飞机,这些参数是由三个条件限制:<我nl我ne-formula>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
≠米米l:米o>
0米米l:米n>米米l:math>
和<我nl我ne-formula>
−米米l:米o>
3米米l:米n><米米l:米fenced open="(" close=")">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
/米米l:米o>
β米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>米米l:math>
。
为当地的分析,我们发现rational肿块方案<我nl我ne-formula>
u米米l:米我>米米l:math>
在方程(
10)具有最大振幅<我nl我ne-formula>
−米米l:米o>
4米米l:米n><米米l:米i>
β米米l:米我><米米l:msup>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
/米米l:米o>
α米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")">
一个米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
5米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
+米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
6米米l:米n>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
,集中在一点
(11)米米l:米text>米ml:mtd>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>米米l:mrow>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
8米米l:米n>米米l:mrow>
−米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
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得出的结论是,这种理性肿块沿着线的路线<我nl我ne-formula>
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,分别。
特定的块的结构和其移动路径如图
1。用给定的参数的值,图
1(一)显示了rational的三维图块方程(
10)时间<我nl我ne-formula>
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,图
1 (b)对应的等值线在不同的时间,这展示了移动跟踪的肿块。直接计算表明,块,如图所示
1沿着直线移动<我nl我ne-formula>
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,它的速度是<我nl我ne-formula>
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90年米米l:米n><米米l:米o>
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151年米米l:米n><米米l:米o>
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101年米米l:米n>米米l:math>
,其最大振幅<我nl我ne-formula>
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101年米米l:米n>米米l:math>
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