离散的非线性薛定谔方程的Jacobi椭圆函数解

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  一、Jacobi椭圆函数展开法
  近期提出并发展的Jacobi椭圆函数展开法可用来求解非线性数学物理方程的周期波解,Jacobi椭圆函数展开法又可看成是F-展开法的具体情形。Jacobi椭圆函数展开法解非线性微分-差分方程分为以下4个步骤。
  第一步:设n(t)可表示成Jacobi椭圆函数或tan 函数展开法J 的有限幂级数形式
  
  第二步:由非线性项与最高阶偏导数项的齐次平衡来确定M的值;第三步:将(1)代入所需要求解的方程中,得到关于J 的多项式,置各 J 的系数为零,得到(可能是k )的代数方程组;第四步:解第三步得到的方程组得到代入(1)中得到方程的周期波解,取极限得极限情形下的方程的孤立子解。
  二、方法应用
  给出离散的非线性薛定谔方程如下:
  
  1.sn椭圆函数展开。首先用Jacobi椭圆sin函数展开法解方程(4),设方程(4)的解为
  
  将(5)、(6)、(7)代入方程(4)得:
  
  化简(8),并令同类项的系数为零,得如下一个代数方程组:
  
  2.cn椭圆函数展开。用Jacobi椭圆cosin 函数代替sin 函数解方程(4),类似(3.1)中的方法得方程(2)的解为:
  
  3.dn椭圆函数展开。用Jacobi椭圆 -函数代替sin 函数解方程(4),类似(3.1)中的方法得方程(2)的解为
  
  参考文献
  [1]M·J·Ablowite and P·A·Clarkson.Solitons, Nonlinear Evolution Equationns and Inverse Scattering[M].Cambridge University Press, New York(1991)
  [2]朱加民.非线性离散薛定谔方程的显示精确解[J].江西科学.2005,23(4):402~404
  基金项目:本文系甘肃政法学院科研资助项目(青年项目)基金(GZF2009XQNLW25)。
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