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本文主要应用经典李群方法和直接约化法分别研究了(2+1)维Boussinesq方程,(2+1)维高阶Broer-Kaup(HBK)系统,(2+1)维多分量Broer-Kaup(McBK)系统,广义变系数Zakharov-Kuznetsov(vcZK)方程等高维、高阶、多分量及变系数非线性发展方程的对称、约化方程、精确解及守恒律等内容.
在第一章中,通过利用李群方法,得到了在浅水波长波分析,表层多孔渗水物质材料的水渗透分析<[25]>中有着广泛应用的(2+1)维Boussinesq方程的对称、约化及群不变解,推广了文献[29]的中相应的结果.由于对称和守恒律之间有密切的关系,同时找到了此方程的无穷多守恒律.
第二章主要研究了(2+1)维HBK系统的Painleve性质和无穷多对称.利用推广的直接方法,推导出了此系统的一般对称群定理,基于我们得到的结果,导出了HBK方程组的一些新形式的解.另外,我们也构造出了此系统的无穷多守恒律.
第三章首先利用Painleve分析法验证了(2+1)维多分量Broer-Kaup系统具有Painleve可积性质,进而应用直接约化方法,得到了的一些相似约化,通过求解这些约化方程,得到了此系统的一些新解.
在第四章中,将待定系数法求对称推广应用到变系数方程上,并扩展了对称的概念.以广义变系数Zakharov-Kuznetsov方程为例,利用此方法得到了对称,并根据对称的不同对方程进行了群分类,并得到了约化方程.
综上所述,本文的特色是利用Painleve分析法证明了高阶和多分量Broer-Kaup系统是Painleve可积的,并把直接约化法和推广的直接方法分别应用到多分量和高阶系统上,得到了较好的对称及相似约化方程,并求出了一些新解;将待定系数法求对称推广应用到变系数方程上,扩展了经典对称的概念.另外,还构造了(2+1)维Boussinesq方程和高阶Broer-Kaup系统的守恒律,这些结果都是新的.