一类反应扩散方程的行波解

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  摘 要:  用试探函数法求得一类反应扩散方程的反应扩散方程通解,验证当参数 m =1时解的正确性,得到连接不同平衡点的异宿轨道.可以把该解法推广到高维反应扩散方程中.
   关键词: 反应扩散方程; 行波解;平衡点;异宿轨道
  [中图分类号]O415   [文献标志码]A  
   Travelling Wave Solutions to a Kind of Reaction-diffusion Equations
  ZHOU Xiao-yan,   HU-Ping   LIANG  Qing-qing
  (Lan Zhou University of arts and science   ,Lanzhou 730070,China)
  Abstract: By using the trial  function method, we obtained the general solutions of reaction diffusion equations, And obtained the heteroclinic orbit of connecting  to a different equilibrium point.The results show that it is righted when the parameter m=1, It is shown that the method  can also be used to solve high-dimensional nonlinear reaction diffusion equations.
  Key words: Reaction-diffusion  equations; travelling  wave  solutions ; equilibrium point;heteroclinic orbit
   非線性科学是目前科学研究的热点问题之一,求解非线性偏微分方程,也是数学和物理学家研究的重要内容.研究人员提出了很多方法,构造非线性方程精确解,如齐次平衡法[1]、反散射法、双曲正切函数展开法[2-5]、Darboux变换法、试探函数法[6]、Hirota双线性法、Sine-Gonsine法[7]、齐次平衡法、辅叠加法[8]、辅助常微分方程法[9]和双函数法[10-11],但由于问题的复杂性,至今尚无统一的方法,能够得到精确解的方程也是凤毛麟角.因此,本文用试探函数法,解出一类反应扩散方程的行波解的通解,分析不同情况下解的形式并验证.
   1 反应扩散方程及行波变换
  反应扩散方程(1)中,ν,k分别为扩散系数和反应系数且ν>0,k>0.
  (13)式恰好是方程(10)当m=1的情况,说明方程(10)的正确性.即方程(10)就是连接鞍点(u*,P*)=(1,0)和结点(u*,P*)=(0,0)的异宿轨道,且 m 为任意值时都成立.至此,利用试探函数法解出了方程(1)的行波解的通解,并验证了当 m =1时结论的正确性.从而可知方程(10)就是方程(1)的通解.解对这类方程有一定的指导意义.
   参考文献
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