分数阶变分问题的Noether准对称性研究

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文章研究了分数阶导数定义下的非保守力学系统的Noether理论。分别讨论了Riemann-Liouville导数和联合Caputo导数定义下非保守系统的分数阶Noether准对称性及其守恒量,建立了分数阶导数定义下力学系统的动力学方程,根据分数阶Hamilton作用量变分基本公式,推导出了力学系统分数阶Noether准对称性的定义和判据,进一步导出了分数阶导数下力学系统的Noether定理。  文章的主要内容分为:  基于分数阶导数的非保守系统的Noether准对称性:建立了分数阶导数定义下非保守系统的分数阶Lagrange方程,根据分数阶导数下Lagrange系统的Hamilton作用量变分基本公式,推导出了力学系统分数阶Noether准对称性的定义和判据,进一步导出了分数阶导数下非保守系统的Noether定理。最后,讨论了不存在非势广义力或规范函数等于零的情况下的两种特例;  基于分数阶导数的相空间中非保守力学系统的Noether准对称性:建立了分数阶导数定义下相空间中非保守系统的分数阶动力学方程,根据分数阶导数下Hamilton系统的Hamilton作用量变分基本公式,推导出了力学系统分数阶Noether准对称性的定义和判据,进一步导出了分数阶导数下相空间中非保守系统的Noether定理。最后,讨论了不存在非势广义力或规范函数等于零的情况下的两种特例;  基于联合Caputo分数阶导数的非保守系统的Noether准对称性:建立了联合Caputo分数阶导数下非保守系统的分数阶Lagrange方程,根据联合Caputo分数阶导数下Lagrange系统的Hamilton作用量变分的基本公式,推导出了联合Caputo分数阶导数下力学系统分数阶Noether准对称性的定义和判据,进一步导出了联合Caputo分数阶导数下力学系统的Noether定理。并讨论了联合Caputo导数下的分数阶非保守系统的不存在非势广义力或规范函数等于零的情况下的两种特例;  基于联合Caputo分数阶导数的相空间中非保守系统的Noether准对称性:建立了联合Caputo分数阶导数下相空间中非保守系统的分数阶动力学方程,根据联合Caputo分数阶导数下Hamilton系统的Hamilton作用量变分的基本公式,推导出了联合Caputo分数阶导数下力学系统分数阶Noether准对称性的定义和判据,进一步导出了联合Caputo分数阶导数下相空间中力学系统的Noether定理。并讨论了联合Caputo导数下的分数阶相空间中非保守系统的不存在非势广义力或者规范函数等于零的情况下的两种特例。
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