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关于第三 Painlev\'e' 超函数根的存在性与性质的研究

经典分析与常微分方程 2025-10-30 v3 可精确求解与可积系统

摘要

由于第三 Painlevé 超函数 (P_III 函数) 定义的微分方程在其解为零的相空间子集上揭示出不规则性,必须对其根的性质进行单独考虑。运用哈密顿正规化方法,可将所述的二阶微分方程(第三 Painlevé 方程)替换为两个独立的两维非线性一阶方程组,这些结构允许将其称为耦合 Riccati 方程。对于给定非零点的 P_III 函数消失的存在性随之而来,所有函数在该点处均为解析的。指数 Z2×C\mathbb{Z}_2\times \mathbb{C}(或 Z2×R\mathbb{Z}_2\times \mathbb{R})可用于其索引。也自然地将三阶导数作为未知量而非原问题本身。将相应的微分方程转化为等价积分方程后,可获得一种高效算法,用于在 P_III 函数非零根的附近构建近似解的形式,即截断幂级数。给出一个应用示例,其数值验证以图形形式呈现。还给出适用于 P_III 函数对应奇点附近的近似。推导了关于 P_III 函数根与奇点之间的距离的下界,这些距离可以初等函数表示。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.00170,
  title  = {On existence and properties of roots of third Painlev\'e' transcendents},
  author = {S. I. Tertychniy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00170},
  year   = {2025}
}

备注

As compared to previous version, math remained essentially unchanged (beside the handling misprints etc) but the reasonings were substantially reworked