威廉·里布;弗拉基米尔·罗赫林 关于四阶线性两点边值问题的数值解。 (英语) Zbl 1444.65038号 SIAM J.科学。计算。 42,编号3,A1789-A1808(2020). 摘要:本文介绍了一种求解区间上四阶线性边值问题的快速且数值稳定的算法。这种类型的方程出现在物理和信号处理的各种设置中。我们的方法将方程重新构造为定义在局部子域上的第二类积分方程的集合。每个这样的方程都可以稳定地离散和求解。通过求解带状线性系统,匹配这些局部解的边界值。然后使用延迟修正方法来提高方案的精度。延迟修正需要将积分算子应用于整个域上的函数,为此我们提供了一个具有线性代价的算法。我们在几个数值例子中说明了我们的方法的性能。 引用于2文件 MSC公司: 65升10 常微分方程边值问题的数值解 45B05型 弗雷德霍姆积分方程 65兰特 积分方程的数值方法 关键词:四阶边值问题;积分方程;递延更正 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{W.Leeb}和\textit{V.Rokhlin},SIAM J.Sci。计算。42,第3号,A1789--A1808(2020;Zbl 1444.65038) 全文: DOI程序 arXiv公司 参考文献: [1] M.Abramowitz和I.Stegun,《数学函数手册》,多佛,纽约,1972年·Zbl 0543.33001号 [2] M.Bertero和F.A.Grunbaum,有限拉普拉斯变换的交换微分算子,反问题,1(1985),第181-192页·Zbl 0603.44002号 [3] M.Bertero和F.A.Grunbaum,与有限拉普拉斯变换反演有关的微分算子的谱性质,反问题,2(1986),第131-139页。 [4] F.W.Byron和R.W.Fuller,经典和量子物理数学,Courier Corporation,马萨诸塞州切姆斯福德,2012年·Zbl 1141.00001号 [5] R.Courant和D.Hilbert,《数学物理方法》,第一卷,跨学科出版社,纽约,1937年·Zbl 0788.00012号 [6] G.Dahlquist和A.ke Bjorck,数值方法,普伦蒂斯·霍尔,恩格尔伍德悬崖,新泽西州,1974年·Zbl 1153.65001号 [7] T.A.Driscoll,积分、积分微分和积分改写微分方程的自动谱配置,J.Compute。物理。,229(2010),第5980-5998页·Zbl 1195.65225号 [8] A.Dutt,L.Greengard和V.Rokhlin,《常微分方程的谱延迟校正方法》,BIT,40(2000),第241-266页·Zbl 0959.65084号 [9] J.M.Gere和S.P.Timoshenko,材料力学,第二版,PWS工程,英国普尔,1984年。 [10] A.Glaser、X.Liu和V.Rokhlin,计算特殊函数根的快速算法,SIAM J.Sci。计算。,29(2007),第1420-1438页·Zbl 1145.65015号 [11] A.Glaser和V.Rokhlin,一类新的高精度常微分方程求解器,J.Sci。计算。,38(2009),第368-399页·兹比尔1203.65102 [12] I.S.Gradshteyn和I.M.Ryzhik,积分、系列和产品表,第8版,学术出版社,纽约,2015年·Zbl 0918.65002号 [13] L.Greengard和V.Rokhlin,粒子模拟的快速算法,J.Compute。物理。,73(1987),第325-348页·Zbl 0629.65005号 [14] L.Greengard和V.Rokhlin,关于两点边值问题的数值解,Commun。纯应用程序。数学。,44(1991),第419-452页·兹比尔0727.65068 [15] A.C.Hansen和J.Strain,关于延期修正的顺序,Appl。数字。数学。,61(2011),第961-973页·Zbl 1217.65132号 [16] D.Kushnir和V.Rokhlin,刚性常微分方程的高精度求解器,SIAM J.Sci。计算。,34(2012),第A1296-A1315页·Zbl 1246.65103号 [17] R.R.Lederman,《截断拉普拉斯变换的分析和数值特性》,耶鲁大学博士论文,康涅狄格州纽黑文,2014年。 [18] R.R.Lederman和V.Rokhlin,关于截断拉普拉斯变换的分析和数值性质I,SIAM J.Numer。分析。,53(2015),第1214-1235页·Zbl 1317.65248号 [19] R.R.Lederman和V.Rokhlin,关于截断拉普拉斯变换的分析和数值性质,第二部分,SIAM J.Numer。分析。,54(2016),第665-687页·兹比尔1336.33043 [20] R.R.Lederman和S.Steinerberger,截断傅里叶变换和拉普拉斯变换的下限,积分方程算子理论,87(2017),第529-543页·Zbl 1378.42004号 [21] J.-Y.Lee和L.Greengard,刚性两点边值问题的快速自适应数值方法,SIAM J.Sci。计算。,18(1997),第403-429页·Zbl 0882.65066号 [22] S.Olver和A.Townsend,《快速且条件良好的光谱方法》,SIAM Rev.,5(2013),第462-489页·Zbl 1273.65182号 [23] F.Riesz和B.Sz.-Nagy,功能分析,纽约多佛,1955年·Zbl 0070.10902号 [24] 沈俊杰,高效光谱-伽辽金法II。使用切比雪夫多项式直接求解二阶和四阶方程,SIAM J.Sci。计算。,16(1995年),第74-87页·Zbl 0840.65113号 [25] R.C.Smith、G.A.Bogar、K.L.Bowers和J.Lund,四阶微分方程的Sinc-Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,28(1991),第760-788页·Zbl 0735.65058号 [26] P.Starr和V.Rokhlin,关于两点边值问题的数值解II,Commun。纯应用程序。数学。,47(1994),第1117-1159页·Zbl 0805.65080号 [27] G.Strang和G.Fix,《有限元法分析》,第2版,马萨诸塞州韦尔斯利市韦尔斯利剑桥出版社,2008年·Zbl 1171.65081号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。