In this paper, we investigate the integrability aspects of a physically important nonlinear oscillator which lacks sufficient number of Lie point symmetries but can be integrated by quadrature. We explore the hidden symmetry, construct a second integral and derive the general solution of this oscillator by employing the recently introduced $λ$-symmetry approach and thereby establish the complete integrability of this nonlinear oscillator equation from a group theoretical perspective.
New aspects of integrability of force-free Duffing-van der Pol oscillator and related nonlinear systems
在这封信中,我们证明了无力的Duffing-van der Pol振荡器是完全可积的一个特定的参数选择。我们推导出这个参数选择的一般解决方案。此外,我们描述了一个程序来构建的转换,删除了时间依赖的部分,从第一个积分,并提供了一般的解决方案,正交。该程序被证明是有一个更广泛的适用性,通过额外的例子。我们还表明,通过我们的方法可以推导出线性化变换在一个简单而直接的方式,并说明它与一个具体的例子。
On enumeration of $b$-angulations of surfaces from an integrability perspective
Institut de Mathématiques de Jussieu-Paris Rive Gauche, Sorbonne Université(巴黎左岸数学研究所,索邦大学);Departament de Matemàtiques, Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学数学系);School of Mathematical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学数学科学学院);Max Planck Institute for Mathematics(马克斯·普朗克数学研究所);International Centre for Theoretical Physics(理论物理国际中心)
A Simple and Unified Approach to Identify Integrable Nonlinear Oscillators and Systems
本文考虑一类广义二阶非线性常微分方程$\ddot{x}+(k_1x^q+k_2)\dot{x}+k_3x^{2q+1}+k_4x^{q+1}+λ_1x=0$,其中$k_i$ 's,$i=1,2,3,4$,$λ_1$和$q$为任意参数,它包括几个物理上重要的非线性振子,如简谐振子,非谐振子,无力Helmholtz振子,无力Duffing振子和Duffing-van der Pol振子,修正的Emden型方程及其族、广义Duffing-van der Pol振子方程族等,并研究了这类较一般的方程的可积性。我们确定了几个新的可积的情况下,任意值的指数$q, q\in R$。详细分析了$q=1$和$q=2$的情况,并将结果推广到任意$q$ .我们的研究结果表明,许多经典的可积非线性振动可以推导出我们的结果的子情况,显着扩大了在当代文献中存在的可积方程的列表。为了探索上述基本结果,我们使用最近推出的广义扩展Prelle-Singer程序适用于二阶常微分方程。作为一个额外的优势的方法,我们不仅确定可积制度,但也构造积分因子,积分的运动和一般解决方案的可积的情况下,只要有可能,并带来了与每个可积的情况下的数学结构。
Machine Learning of Nonlinear Waves: Data-Driven Methods for Computer-Assisted Discovery of Equations, Symmetries, Conservation Laws, and Integrability
School of Mathematics, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院数学学院)