一类Volterra积分方程配置法数值解的分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lan2009908
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积分方程是数学的一个重要分支,而Volterra积分方程(VIE)在积分方程中占有重要地位。VIE的研究遍及物理、生物、化学等多个领域。常见的热传导模型、Lighthill模型、等时摆问题等都涉及到VIE。但是,对于一般的VIE,其解析解很难得到,所以求解VIE的数值解受到人们的广泛关注。近年来,配置法被许多学者应用到求解VIE中,并取得了一些成果。  本文研究了配置法求解非线性第三类VIE,数值解的存在唯一性和收敛性得到系统的研究。  首先,我们回顾了一些积分方程和积分算子的背景知识:cordial Volterra积分算子及其紧性、cordial Volterra积分方程(CVIE)解析解的存在唯一性。特别地,我们讨论了非线性第三类VIE相关算子的紧性。此外,我们给出了非线性第三类VIE解析解的存在唯一性。  其次,配置法运用到非线性第三类VIE,我们采用与第二类VIE相似的方法讨论了带有紧算子的第三类VIE对应配置方程的可解性。但是对于非紧算子,为了保证可解性,我们在第一个区间运用了隐函数定理,在后面的区间则采用了改进的几何网格方法。  最后,我们讨论了配置法的收敛阶。我们定义了误差函数,它满足一个线性离散VIE.收敛性是由这个线性离散Volterra积分算子的逆算子的一致有界性得出的,而其逆算子可以用一种适当的范数进行估计。
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