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同伦摄动法在非线性方程求解中的应用
作 者: 乌兰图亚
导 师: 斯仁道尔吉
学 校: 内蒙古师范大学
专 业: 计算数学
关键词: 同伦摄动法 sine-Gordon方程 改进的Adomian分解法 近似解析解
分类号: O241.7
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
非线性现象出现在现代科学技术的各领域,其数学模型通常由非线性方程(组)所描述,因而非线性方程(组)的求解具有重要的理论和实践意义。孤立子理论作为研究非线性科学的专门学科之一,在三十多年的发展进程中建立了许多求解非线性方程(组)的系统而有效的数值方法。如:同伦摄动法[1]、Adomian分解法[2]等。然而,发展求解非线性方程(组)的新方法或改进原有方法是孤立子理论研究的一个重要课题.本文应用同伦摄动法研究了两个问题:给出sine-Gordon方程一类初值问题和一类混合问题的近似解析解,并分别给出所得的近似解析解与精确解的绝对误差;借用同伦摄动法给出完全非线性近似sine-Gordon方程的初值问题的近似解析解,并应用改进的Adomian分解法给出完全非线性近似sine-Gordon方程的初值问题的近似解析解,分别给出两种方法所得的近似解析解与精确解的绝对误差,比较发现同伦摄动法比改进的Adomian分解法精度高的优点。
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全文目录
中文摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第一章 绪论 8-12 1.1. 问题的提出与背景 8-9 1.2. sine-Gordon 方程的研究现状 9-11 1.3. 研究意义与内容 11-12 第二章 高阶非线性方程的同伦摄动解法 12-33 2.1. 同伦摄动法简介 12-13 2.2. sine-Gordon 方程初边值问题与混合问题的近似解析解 13-21 2.2.1 sine-Gordon 方程初值问题的近似解析解 13-17 2.2.2 sine-Gordon 方程混合问题的近似解析解 17-21 2.3. 完全非线性近似sine-Gordon 方程的初值问题 21-33 2.3.1 完全非线性近似sine-Gordon 方程初值问题的近似解析解 21-28 2.3.2 同伦摄动法与改进的 Adomian 分解法所得近似解析解的比较 28-33 第三章 结论与展望 33-35 参考文献 35-39 致谢 39
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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 计算数学 > 数值分析 > 非线性代数方程和超越方程的数值解法
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