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求积和微分方程的Sinc方法。 (英语) Zbl 0753.65081号

宾夕法尼亚州费城:SIAM,工业和应用数学学会。x、 304页(1992年)。
sinc函数由\(\text{sinc}(z)=(\piz)^{-1}\sin(\pix)\)、\(z\neq0)、\^{-1}z-k)\}\),\(k\in\mathbb{Z}\)是\(L^2(\mathbb{R})\)的正交集,并且对于函数的Paley-Wiener类\(B(h)\)是完备的,函数的子空间是指数有界类型\(\pi/h\),即对于某些\(k>0)。对于这类函数,正弦函数的展开是一些优雅的数值方法的基础。这些方法可以应用于不在(B(h)中的函数,但很明显,所获得的精度会有所下降。这本写得好、印刷清晰的书的目的是展示如何尽可能充分地利用这种方法的潜力。
第一章概述了傅里叶分析和复变量理论的必要材料。第2章描述了sinc方法在一类在平行于实轴的宽度为2πd的条带上分析的函数中的应用,其中sinc展开式的收敛阶为(exp(-2\pi d/h))。第3章将该方法应用于复杂平面中的圆弧,方法是将其映射到整个实轴,这样,即使乘以一个较大的常数,仍能保持指数收敛阶。关于sinc-Galerkin方法的第4章介绍了如何近似二阶微分方程的两点边值问题。第5章将其应用于求解一维和二维稳态问题。第六章讨论了热量方程和粘性伯格方程。后三章需要读者更加集中注意力,因为该方法生成的全矩阵结构乍一看并不容易掌握。
这本书中的方法很有说服力,如果人们不能完全相信这一点,部分原因是没有与更熟悉的光谱方法进行比较。许多问题在区间端点处具有奇异性,如果盲目应用,会破坏任何方法的收敛性,但一旦识别出它们的存在,就可以很容易地加以考虑。不幸的是,在许多情况下,这样做会使问题变得微不足道,因此普通的谱方法会产生非常快速的收敛,或者在某些情况下产生精确的解。
任何想更深入地研究sinc方法的人都会在每章末尾找到大量参考资料,而想了解该方法的学生会发现这本书是一本容易阅读的书。

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