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利用拉盖尔多项式分数次幂的广义函数求解Bagley-Torvik方程。 (英语) Zbl 07715013号

小结:在本研究中,提出了一种配置法来求解Bagley-Torvik方程,这是一类分数阶微分方程。由于大多数分数阶微分方程没有精确的解析解,因此需要使用数值方法。这项研究很重要,因为它为分数阶微分方程提供了一种数值方法。该方法的主要目的是基于Bagley-Torvik方程的拉盖尔多项式获得近似解。迄今为止,尚未研究基于拉盖尔多项式的配点法来求解Bagley-Torvik方程。这揭示了这项研究的新颖性。近似解是以拉盖尔多项式的分数次幂形式求得的。通过使用卡普托导数,为方程中带有分数导数的项建立了矩阵关系。同样,在方程中计算二阶导数的矩阵关系。然后,通过使用这些矩阵关系和配点,将Bagley-Torvik问题转化为线性代数方程组。该系统的解给出了假定解的系数。其次,利用残差函数给出了误差估计方法,并利用估计的误差函数改进了拉盖尔多项式解。然后,将该方法应用于四个实例,所得数值结果以表格和图表形式显示。此外,还与文献中的其他方法进行了比较,因此该方法比其他方法给出了更好的结果。

理学硕士:

34个B05 常微分方程的线性边值问题
34K37号 分数阶导数泛函微分方程
65G99型 误差分析和区间分析
65升60 有限元、Rayleigh-Ritz、Galerkin和常微分方程的配置方法
65升80 微分代数方程的数值方法
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全文: 内政部

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