一类可积方程的渐近分析
批准号:
11801525
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
刘欢
依托单位:
学科分类:
可积系统及其应用
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
申静、雷闯
中文摘要
本项目拟将基于Riemann-Hilbert问题的非线性最速下降法推广到与高阶谱问题相联系的可积方程。一方面,研究与高阶谱问题相联系的可积方程在快速衰减初值条件下解的长时间渐近行为。首先构造与方程初值问题等价的Riemann-Hilbert问题,然后经过一系列等价变换、渐近形变以及尺度变换将其化为一个在驻定相位点邻域起主导作用的典型Riemann-Hilbert问题,随之在不同区域利用标准抛物柱面函数或者Painlevé方程等特殊函数来表示方程初值问题解的渐近主部。本项目研究分别涉及到两个驻定相位点、在一条直线上的三个驻定相位点以及呈三角形分布的三个驻定相位点,符合认知规律的由易到难。另一方面,将Fokas统一变换理论和非线性最速下降方法结合起来,研究与多分量AKNS谱问题相联系的可积方程初边值问题解的长时间渐近行为。
英文摘要
In this project, we aim to extend the nonlinear steepest descent method based on Riemann-Hilbert problem to the integrable equations associated with the higher order spectrum problems. On the one hand, we study the long time asymptotic behaviors of the solutions with decaying initial data for the integrable equations associated with the higher order spectrum problems. Firstly, formulating a Riemann-Hilbert problem that is equivalent to the initial value problem, then we reduce the original Riemann-Hilbert problem to a model one which plays a leading role in the neighborhood of the stationary phase points through the equivalent transformation, asymptotic deformation and scaling. Then we express the leading term of solution for the initial value problem in terms of the special functions such as the standard parabolic cylinder function or Painlevé equation in different areas. The research of this project involves two stationary phase points, three stationary phase points on a straight line and three stationary phase points with triangular distribution, follows the principle from the easier to the more advanced. On the other hand, with the help of the Fokas unified transform method and the nonlinear steepest descent method, we study the long time asymptotic behaviors of the initial boundary value problems for the integrable equations associated with multi-component AKNS spectrum problems.
本项目涉及两个方面:一方面研究与3×3矩阵谱问题相联系的耦合可积方程的Riemann-Hilbert问题的构造以及解的长时间渐近分析。基于矩阵分块的思想,将高阶矩阵谱问题低阶化,利用低阶分块矩阵Riemann-Hilbert问题提出耦合可积方程反散射变换的统一格式。利用一些技巧和严格的理论分析,并巧妙避开矩阵Riemann-Hilbert问题的不可解性这一难题,改进非线性最速下降法,对耦合可积方程初值问题解的长时间渐近行为进行本质性的研究。另一方面研究与高阶谱问题相联系的可积方程的有限亏格解、怪波解,这是为了后续研究非零边界条件下可积方程解的渐近分析作准备。
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DOI:
10.1088/1402-4896/ab783e
发表时间:
2020-03
期刊:
Physica Scripta
影响因子:
2.9
作者:
[Bo Xue;Jing Shen;X. Geng]
通讯作者:
Bo Xue;Jing Shen;X. Geng
DOI:
10.1007/s13324-021-00577-2
发表时间:
2021-07
期刊:
Analysis and Mathematical Physics
影响因子:
1.7
作者:
[Mi Jia;X. Geng;Jiao Wei;Yunyun Zhai;Huan Liu]
通讯作者:
Mi Jia;X. Geng;Jiao Wei;Yunyun Zhai;Huan Liu
Higher-order solutions of a matrix AKNS system associated with a Hermitian symmetric space
与 Hermitian 对称空间相关的矩阵 AKNS 系统的高阶解
DOI:
10.1016/j.physleta.2019.06.050
发表时间:
2019-09
期刊:
Physics Letters A
影响因子:
2.6
作者:
[Geng Xianguo, Shen Jing, Xue Bo]
通讯作者:
Xue Bo
DOI:
10.1016/j.cnsns.2019.104877
发表时间:
2019-11
期刊:
Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul.
影响因子:
--
作者:
[Jing Shen;X. Geng;Bo Xue]
通讯作者:
Jing Shen;X. Geng;Bo Xue
DOI:
10.1016/j.aop.2019.02.018
发表时间:
2019-05
期刊:
Annals of Physics
影响因子:
3
作者:
[X. Geng;Jing Shen;Bo Xue]
通讯作者:
X. Geng;Jing Shen;Bo Xue
共 8 条
Riemann-Hilbert方法在具有非零边界的耦合可积方程的若干应用研究
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批准号:12171439
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项目类别:面上项目
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资助金额:51万元
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批准年份:2021
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负责人:刘欢
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依托单位:
国内基金
海外基金