简化的再生核方法解决非线性两点边值问题

党团工作 |

时间:

2021-07-17 14:56:03

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介绍简化的再生核方法。令

fi(x)=LxiR(x,xi),i=1,2,…,n,

g1(x)=R(x,a),g1(x)=R(x,b)

由再生核性质知:f1(x),f2(x),…,fn(x),g1(x),g2(x)线性无关。

令Sn=span{f1(x),f2(x),…,fn(x),g1(x),g2(x)},Pn:W32[a,b]→Sn为正交投影算子,则f1(x),f2(x)…fn(x),g1(x),g2(x)为Sn的一组基。

由泛函的相关定理,假设ui(x)是(7)的解,则Pnui是(7)的逼近解。由uin■Pnui∈Sn,故Vn可设为

uin=ai1f1+ai2f2+…+ainfn+bi1g1+bi2g2 (8)

定理2.1:设ui是(7)的解,则Pnui满足:

〈uin,fj〉=h(xj),j=1,2,…,n〈uin,g1〉=■〈uin,g2〉=■ (9)

证明:定理2.2在[a,b]上,uin一致收敛于ui。

接下来确定未知系数ai1,ai2,…ain,bi1,bi2。将式(8)代入式(9),得到线性方程组:

■aij〈fj,fi〉+bij〈fj,g1〉+bi2〈fj,g2〉=h(xi),i=1,2,…,n■aij〈fj,g1〉+bi1〈g1,g1〉+bi2〈g1,g2〉=■■aij〈fj,g1〉+bi1〈g2,g1〉+bi2〈g2,g2〉=■

可得

(ai1,ai2,…,ain,bi1,bi2)r=M-1bi,i=0,1,2,…,m。

进而得到ui近似解。故而,我们得到式(1)的近似解.

Um,n=■uin

三、结论

通过之前的理论分析可知,同伦渐进和简化的再生核方法成功地解决了非线性方程的问题。

参考文献:

[1]S.Abbas,D.Mehdi.The use of Sinc-collocation method for solving multi-point boundary value problems[J].Commun Nonlinear Sc.i Numer. Simulat,2012(17)593-601.

[2]Y. Lin, J. Lin,Numerical method for solving the nonlinear four-point boundary value problems[J].Commun Nonlinear Sc.i Numer. Simulat,2010(15) 3855-3864.

[3]S. Chen, W. Ni, C. Wang,Positive solution of fourth order ordinary differential equation with four-point boundary conditions[J]. APPL. MATH. LETT. 2006(19): 161-168.

[4]C. Bai, D. Yang, H. Zhu,Existence of solutions for fourth order differential equation with four-point boundary conditions[J]. APPL. MATH. LETT. 2007(20): 1131-1136.

[5]A. Ravi Kanth, K. Aruna, Solution of singular two-point boundary value problems using differential transformation method[J].PHYS. LETT. A. 2008(372) 4671-4673.

[6]Y. Zhong,S. Chen, C. Wang, Existence results for a fourth-order ordinary differential equation with a four-point boundary condition[J]. APPL. MATH. LEET. 2008(21):465-470.

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