Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Дальнейшая конструкция основана на следующем разложении на множители (факторизации) оператора Шрёдингера [74]: Здесь $\mathrm{L}=d_{x}+v$ — простейший дифференциальный оператор. В силу разложений (3.1), (3.2) наиболее естественно появляются преобразования Миуры $u_{x}=v^{2}-v_{x}$, $u_{x}=v^{2}+v_{x}$. Факторизации различных дифференциальных операторов использовались в рао́отах [75-79]. В ряде случаев уравнение Јакса для сператора $\mathrm{L}_{0}$ является следствием операторного уравиения $[27-29,74]$ для оператора L. которое и приводит к модифицированному уравнению для функции $v$. Более того, уравнение (3.3) само оказывается эквивалентным некоторому другому уравнению Лакса. Пусть $\mathrm{L} \approx d_{x}+v, \mathrm{~A}$ и В являются кососимметрическими операторами третьего порядка Простое вычисление приводит к формуле Уравнение (3.3) в силу $\mathrm{L}_{t}=v_{t}$ приводит к условию равенства нулю коэффициентов цри четырех дифференціальных операторах $d_{x}^{2}, d_{x} d_{y}, d_{x}, d_{y}$ в полученном выражении для LA + BL. Эти четыре условия эквивалентны следующим равенствам: Функции $a_{1}, a_{2}$ согласно (3.5) выражаются через преобразование Миуры $u_{x}=v^{2}-v_{x}$, а функции $b_{1}, b_{2}$ выражаются через преобразование Миуры $u_{x}=v^{2}+v_{x}$. После подстановки формул (3.5) в скалярную часть выражения LA + BL операторное уравнение (3.3) сводится к следующему уравнению Это уравнение эквивалентно уравнепию (1.5), так как слагаемое — $c_{2} v_{y}$ устраняется после замены переменных $t_{1} \Rightarrow t, x_{1}=x, y_{1}=y+c_{2} t$. В дальнейшем полагаем $c_{2}=0$. Таким образом, уравнение (1.5) эквивалентпо операторному уравнению (3.3) — (3.4). Представление Лакса для уравнения (1.5) следует из операторного уравнения (3.3) в силу следующего утверждения. Утверждение 1. Eсли операторы А и В кососимметрические, то уравнение (3.3) эквивалентно уравнению Лакса где операторы $\mathrm{L}_{1}$ и $\mathrm{A}_{1}$ действуют на двухкомпонентные вектор-функции и имеют вид Действительно, уравнение (3.6), (3.7) эквивалентно двум уравнениям Второе уравнение (3.8) эквивалентно первому, так как получается из него сопряжением (транспонированием) с учетом условий $\mathrm{A}^{t}=-\mathrm{A}, \mathrm{B}^{t}=-\mathrm{B}$. Поэтому уравнения (3.3) и (3.6) — (3.7) эквивалентны. которое в силу формул (3.7) эквивалентно двум уравнениям В случав $\mathrm{L}=d_{x}+v$ справедливы формулы (3.1), (3.2). Поэтому в силу формул (3.5) получаем, что оба оператора $\mathrm{A}$ и -В (3.4) имеют одинаковый вид где $u_{x}=v^{2}-v_{x}$ для оператора $\mathrm{A}$ п $u_{x}=v^{2}+x_{x}$ для оператора -В. Оператор (3.11) совпадает с оператором, указанным в гл. II в представлении Јакса для уравнения (1.1) (см. формулу (1.19) предыдущей главы). Поэтому два представления Лакса (3.10) совнадают с представлением Лакса для уравнения (1.1), полученным в г.ग. II. Тем самым получено второе, независимое доказательство того, что из уравнения (1.5) ири двух преобразованиях Миуры следует уравнение (1.1). Обозначим $u_{1 x}=v^{2}-v_{x}$ и $u_{2 x}=v^{2}+v_{x}$. Оператор $\mathrm{A}_{1}$ в силу формул (3.4), (3.5), (3.7) имеет следующий вид: Поэтому в рассматриваемом случае уравнение Лакса (3.6) и эквивалентное ему двумерное модифицированное уравнение (1.5) относятся к классу уравнений с опрокидывающимися солитонами, изучавшемуся в § 2 гл. II. Согласно лемме 1 § 2 собственные числа $f(t, y)$ самосопряженного оператора в силу уравнения (1.5) удовлетворяют уравнению которое, очевидно, приводит к опрокидыванию графика функции $f(t, y)$.
|
1 |
Оглавление
|