关键词:
常微分方程
样条有限差分方法
障碍问题
奇异边值
网格构造
摘要:
样条有限差分方法是解常微分方程边值问题的一类基本的方法。样条函数和有限差分方法在函数逼近、微分方程数值解、计算几何、计算机辅助几何设计、有限元及小波等领域中均有较为广泛的应用。本文讨论样条有限差分方法在障碍问题和常微分方程奇性边值问题中的一些应用。\n 第一章对两点边值问题、多点边值问题和奇性边值问题作了一些简单介绍,并且介绍了样条函数和有限差分方法。\n 第二章讨论了样条有限差分方法在障碍问题和常微分方程奇性边值问题中的应用,主要是对已有的特别是近几年来的新方法进行了总结和比较。讨论了使用四次样条和参数三次样条求解一类二阶边值问题及两点边值问题的数值方法,并叙述了有限差分方法在求解一类奇异两点边值问题中的应用。\n 第三章讨论了用带参数的三次样条插值方法解两点边值问题。本章对Arshad Khan的问题稍微做了一点改动,同样使用带参数的三次样条插值方法,其中利用中心差分方法把它变成类似于Arshad Khan中的问题,从而获得它的近似解。并对此进行了误差估计且用数值例子验证了此方法。\n 第四章讨论了奇异两点边值问题的四次样条解。受文献的启发,本章使用四次样条方法解奇异两点边值问题,对所获得的近似数值解进行了误差估计,用数值例子证明了这种方法的优越性。\n 第五章讨论了关于一类二阶边值问题的有限差分方法。在这篇文章中,用到文献中提到的有限差分方法,依据一致网格构造求解一类二阶边值问题的三点有限差分方法,得到的近似解具有三阶精确度。具体数值算例也显示了这种方法的有效性和高精度。\n 最后总结全文并对将来的工作进行了展望。