在数学中, 费希尔方程(Fisher equation),是由生物学家罗纳德·艾尔默·费希尔于1936年为了研究人群中某基因的传播,以及逻辑型的生长-扩散现象而引入的一个非线性偏微分方程。此方程可以描述一些在生物学和化学系统中出现的波的传播现象,例如燃烧、扩散和传质、非线性扩散、生态学以及反应堆中的中子数量等等。
费希尔方程是费希尔-柯尔莫哥洛夫方程的一种特例。
解析解
费希尔方程的行波解(traveling-wave solution)为:
:w(x,t) = \pm \xi^2 \varphi(\xi) 且 \xi = C_1 exp(\frac{1}{6}\sqrt{6a}x + \frac{5}{6}at)
其中,\varphi(\xi) 通过隐函数定义为:
:\xi = \int \frac{\mathrm{d}\varphi}{\sqrt{\pm(4\varphi^3-1)}} - C_2
C1 和 C2 为任意的常数。上述定义的反函数对应着魏爾斯特拉斯橢圓函數,即
:\varphi(\xi) = \wp (\xi+C_3,0,1)
行波图
相关条目
参考文献
延伸阅读
谷超豪 《孤立子理论中的达布变换及其几何应用》 上海科学技术出版社
阎振亚著 《复杂非线性波的构造性理论及其应用》 科学出版社 2007年
李志斌编著 《非线性数学物理方程的行波解》 科学出版社
王东明著 《消去法及其应用》 科学出版社 2002
何青 王丽芬编著 《Maple 教程》 科学出版社 2010 ISBN 9787030177445
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