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基于微分代数系统的IMEX Runge-Kutta方法的误差分析。 (英语) Zbl 1152.65088号

研究了一类奇异摄动问题(SPP)不同类型隐式显式Runge-Kutta(IMEX R-K)方法的全局误差。基于解的光滑性,通过渐近分析得到了收敛结果,给出了几类IMEX R-K方法的误差界。微分代数方程技术应用于刚性情形(Delta t g varepsilon)时,给出了描述SPP解结构的最优估计。
对于van der Pol方程,数值结果表明,对于刚度参数较小的值,解的第二(代数)分量中的所有方法都降低了阶数,同样,对于所有(i),当(tilde b_i\neq b_i)时,第一(微分)分量也降低了阶次在双Butcher表中分别表示微分分量和代数分量。假设(tilde b_i=b_i)是保持解的微分分量的经典阶的唯一补救方法。当\(\varepsilon\)足够小并且对于给定的一组合适的假设,数值结果显示了一些已知IMEX R-K方法的代数分量中改进的误差估计。

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