Експоненціальна дискретизація задачі Коші для звичайних диференціальних рівнянь

Abstract

Використовуючи однокроковоу рекурентну схему з експоненціальними ваговими функціями побудовано чисельну апроксимацію для задачі Коші. Показано здатність такої схеми точно відтворювати вузлові значення шуканого розв’язку. Проведено аналіз відносно стійкості та збіжності, а також порівняно властивості запропонованої схеми з методом Кранка-Ніколсона. Подано числові результати розрахунку для сингулярно збуреної задачі Коші із застосуванням експоненціальної схеми.

Numerical approximation of the Cauchy problem has been suggested on the basis of one-step recurrent integration scheme with exponential weighting functions. Its ability to reproduce exact nodal values of the solution has been demonstrated. The analysis of consistency and convergence of the scheme are considered. Properties of proposed scheme has been compared with one based on Crank-Nicolson method. The numerical solution of singularly perturbed problem found by the scheme has been presented.

Используя одношаговою рекурентную схему с экспоненциальніми весовыми функциями построено числовую аппроксимацию для задачи Коши. Показано возможность такой схемы точно воспроизводить узловые значения искомого решения. Проведен анализ относительно стойкости и сходимости, а также сравнение свойств предложенной схемы с методом Кранка-Николсона. Представлены числовые результаты расчета для сингулярно возмущенной задачи Коши с применением експоненциальной схемы.