Расширенные группы вращений и масштабных преобразований для нелинейных эволюционных уравнений
П. Г. Эстевесa,
Ч. Чуab a University of Salamanca
b Northwest University
Аннотация:
$(1+1)$-мерное нелинейное эволюционное уравнение является инвариантным относительно группы вращений, если оно инвариантно относительно инфинитезимального
генератора
$V=x\partial_u-u\partial_x$. В этом случае решение удовлетворяет условию
$u_x=-x/u$. Для уравнений, которые не допускают группу вращений, определяется расширение этой группы. Соответствующее точное решение может быть построено с помощью инвариантного множества
$R_0=\{u:u_x=x F(u)\}$ контактных дифференциальных структур первого порядка, где
$F$ – подлежащая определению гладкая функция. Показано, что временной эволюцией на множестве
$R_0$ управляет динамическая система первого порядка. Вводится расширение группы масштабных преобразований, характеризуемое инвариантным множеством
$\widetilde S_0$, которое зависит от двух констант
$\epsilon$ и
$n\ne1$. При
$\epsilon=0$ это множество превращается в инвариантное множество
$S_0$, введенное Галактионовым. Вводится также обобщение обеих групп (вращений и масштабных преобразований), которое характеризуется инвариантным множеством
$E_0$ с параметрами
$a$ и
$b$. При
$a=0$ или
$b=0$ это множество превращается в множество
$R_0$ или
$S_0$, соответственно. Указанные подходы используются для получения точных решений и редукций динамических систем нелинейных эволюционных уравнений.
Ключевые слова:
дифференциальные эволюционные уравнения, группа вращений, группа масштабных преобразований.
DOI:
10.4213/tmf246