变系数Volterra型积分微分方程的2种Legendre谱Galerkin数值积分方法

范友康, 张克磊, 覃永辉

桂林电子科技大学学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (01) : 68-74. DOI: 10.16725/j.1673-808X.2022144

变系数Volterra型积分微分方程的2种Legendre谱Galerkin数值积分方法

  • 范友康, 张克磊, 覃永辉
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摘要

为了进一步提高求解Volterra型积分微分的数值精度,针对一种变系数Volterra型积分微分方程,提出了2种Legendre谱Galerkin数值积分法。采用Galerkin Legendre数值积分对Volterra型积分微分方程的积分项进行预处理,对其构造Legendre tau格式,同时用Chebyshev-Gauss-Lobatto配置点对变系数和积分项部分进行计算,并通过对方程的定义区间进行分解,提出了一种多区间Legendre谱Galerkin数值积分法。该方法的格式对于奇数阶模型具有对称结构。此外,通过引入Volterra型积分微分方程的最小二乘函数,构造了Legendre谱Galerkin最小二乘数值积分法。该方法对应的代数方程系数矩阵是对称正定的。数值算例验证了这2种Legendre谱Galerkin数值积分方法的高阶精度和有效性。

关键词

积分微分方程 / 数值积分 / Chebyshev-Gauss-Lobatto插值 / 最小二乘法 / Legendre Galerkin

中图分类号

O241.83

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范友康, 张克磊, 覃永辉. 变系数Volterra型积分微分方程的2种Legendre谱Galerkin数值积分方法. 桂林电子科技大学学报. 2024, 44(01): 68-74 https://doi.org/10.16725/j.1673-808X.2022144

基金

国家自然科学基金(12161025); 广西自动检测技术与仪器重点实验室基金(YQ22106); 广西科技基地和人才专项(桂科AD18281025); 桂林电子科技大学研究生教育创新计划(2020YCXS086)

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