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文檔簡介
1、在自然科學(xué)的諸多領(lǐng)域,許多現(xiàn)象都可以通過非線性方程來描述,因此求解非線性微分方程的解析解以及解析近似解是廣大科學(xué)工作者的重要研究方向之一.本文將結(jié)合著名數(shù)學(xué)家吳文俊的數(shù)學(xué)機(jī)械化思想和Rach歸納提出的關(guān)于Adomian多項(xiàng)式的四種新算法,并以計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)Maple為工作平臺研究非線性定解系統(tǒng)解析近似解的機(jī)械化算法及其實(shí)現(xiàn).本文主要內(nèi)容包括如下三部分:
第一部分介紹了與本文有關(guān)的研究背景,簡要回顧了非線性微分方程解析近似解
2、研究的發(fā)展歷程,并針對性的綜述了國內(nèi)外在求解解析近似解方面的成果和發(fā)展?fàn)顩r.
第二部分介紹了構(gòu)造非線性微分方程解析近似解的ADM-Padé新算法.該部分從Adomian分解法的基本原理出發(fā),利用Adomian多項(xiàng)式的新定義算法改進(jìn)了構(gòu)造非線性方程的Adomian多項(xiàng)式算法的關(guān)鍵步驟,在一定程度上解決了因冗余項(xiàng)急劇增加引起的中間表達(dá)式急劇膨脹問題.然而Adomian級數(shù)解精度不高,只在相當(dāng)有限的范圍內(nèi)收斂性好,超出收斂域誤差
3、增加很快,針對這一難點(diǎn),我們將Padé近似技術(shù)嵌入到Adomian分解算法中,提出了一個改進(jìn)的Adomian-Padé算法,從而進(jìn)一步擴(kuò)大了解的收斂域并提高了解的精度.
第三部分以計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)Maple為軟件平臺開發(fā)了非線性微分方程解析近似解的自動推導(dǎo)軟件包NAPA.NAPA軟件包的用戶界面很友好,只要按要求正確輸入單個非線性微分方程的接口參數(shù),該軟件包就能自動推導(dǎo)出該方程較滿意的解析近似解,另外,該軟件包還可以將有些結(jié)
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