应用微分-差分特征列方法求解某一类Toda Lattice方程组的精确解

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非线性微分-差分方程组在经济学、生态学、物理化学、计算机科学等领域都有着十分重要的应用价值,其可以用来描绘种群数量的变化规律、投入产出的变化规律、物质反应速度等现象变化规律,很多物理、化学、生物、经济问题的数学模型本身是离散的,并且在固体物理、流体力学、化学物理、生物等领域都存在非线性波现象,因此对于非线性微分-差分方程组的精确解的研究具有极大的理论和实际意义.  本文分为三个章节:第一章介绍数学机械化的主要思想及其发展趋势,同时分三个方面介绍代数多项式系统、微分多项式系统、差分多项式系统的特征列方法.第二章介绍微分-差分特征列方法的一些理论知识和吴零点分解算法,同时重新定义了微分-差分算子及微分-差分多项式的偏序关系,使得在计算微分差分特征列的过程中差分阶次更容易降低,而微分阶次不需要增加,这样大大降低了运算量;另外,考虑到微分-差分方程形式的各种变化,通过一系列的举例实验,将微分-差分伪余算法推广为更具有普适性算法,使得该算法可以更广泛的应用于微分-差分多项式之间的伪余除法.第三章是微分-差分特征列方法的应用,也是本文的主要内容,利用微分-差分多项式系统的吴特征列方法,将一类非线性微分-差分方程组的零点集分解成有限个特征列零点集的并,最后利用直接方法和Maple符号计算软件求出该微分-差分方程组的精确解,并给出相应的图像.
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