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具有尖孤子解的新可积模型以及孤子方程解的代数几何构造

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摘要

第一章 前言

§1.1 孤立子与孤子理论的发展

§1.2 本文主要研究内容

第二章 耦合Camassa-Holm方程,尖孤子解以及无穷守恒律

§2.1 耦合CH方程族及其广义Hamilton结构

§2.2 N-peakon解及守恒律

第三章 黎曼面与Theta函数

§3.1 黎曼面,亚纯函数以及因子

§3.2 Riemann-Roch定理

§3.3 黎曼面上Abel微分以及Abel映射

§3.4 Theta函数

§3.5 三角曲线

第四章 Newell流的代数几何解

§4.1 Newell流方程族

§4.2 静态的Baker-Akhiezer函数

§4.3 静态情形下Newell流的代数几何解

§4.4 与时间相关情形下的Newell流的代数几何解

第五章 与含有六个位势矩阵谱问题相联系的孤子方程解的代数几何构造

§5.1 非线性演化方程族的推导

§5.2 静态的Baker-Akhiezer函数

§5.3 静态情形下孤子方程代数几何解

§5.4 与时间相关情形下孤子方程的代数几何解

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果

致谢

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摘要

本文主要分为如下两个部分:其一,借助于Lenard递推序列,推导出分别与一个4×4、两个3×3矩阵谱问题相联系的孤子方程族,对于某些方程族或者方程,我们给出了它们的广义Hamilton结构和无穷守恒律;其二,我们给出了相应孤子方程的精确解。其中第二章,我们给出了相应CH型方程的尖孤子解;第四、五章基于三角曲线理论及代数几何知识,我们构造出了相应孤子方程的代数几何解。
  第二章中,我们通过引入负幂流,得到三类CH型方程。其中两个具有N-peakon形式解。我们借助广义函数δ,给出了N-peakon解所满足的动力系统。
  孤子方程的代数几何解揭示解的内部结构,描述了非线性现象的拟周期行为。本文第三章主要介绍黎曼面以及Theta函数的相关知识,其中的概念,引理以及定理可以更好地帮助我们理解三角曲线。第四章和第五章,我们采取一套很系统的方法去构造三角曲线,再通过引入适当的Baker-Akhiezer函数,亚纯函数及椭圆变量,从而将孤子方程分解为可解的Dubrovin-type常微分方程组。进一步,根据亚纯函数及Baker-Akhiezer函数零点和极点的性质,我们定义第二类和第三类Abel微分,结合Riemann定理及Riemann-Roch定理,得到了亚纯函数以及Baker-Akhiezer函数的黎曼theta函数表示。最后,我们再结合亚纯函数以及Baker-Akhiezer函数的渐近性质,给出了孤子方程族的代数几何解。

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