论文部分内容阅读
工程中的许多问题都可以转化为积分方程的求解.但是积分方程的求解一直是个难题,在许多情况下寻求其解析解几乎是不可能的,所以必须研究其数值解.近些年来,随着小波理论的发展及其在数学和工程领域的广泛应用,利用小波求解积分方程成为人们研究的热点问题.许多学者利用小波函数作为基底并结合Galerkin方法或配置方法将积分方程离散为一般的代数方程组来求解,由于离散后的方程组系数矩阵是稀疏的,与传统的算法比较该方法不但计算量小,而且具有较高的精度.
本文主要研究利用小波方法求解非线性积分方程、Fredholm积分方程、Volterra积分方程、Fredholm积分-微分方程和Hammerstein积分方程.我们针对不同的方程给出数值算例,给出的数值算例其计算结果表明所提出的小波Galerkin方法非常有效而且具有更高的精度.
全文共分为三章,内容安排如下:
第一章绪论介绍了小波理论在求解积分方程方面广泛的应用、本文的研究工作以及预备知识.
第二章详细介绍了Legendre小波的构造及其算子矩阵的计算方法.主要考虑利用Legendre小波求解一般形式的非线性Fredholm积分方程和Volterra积分方程,并给出当参数M取不同值时所得到的数值解.从而我们可以看到随着参数M取值的增大,方程数值解的精确度越来越高.
第三章详细介绍了Legendre多小波的构造及其算子矩阵的计算方法.主要考虑利用Legendre多小波求解第二型Fredholm积分方程、第一型和第二型Volterra积分方程、第二型Fredholm积分-微分方程以及Hammerstein型积分方程.通过数值算例,我们将Legendre多小波方法与其它小波方法进行比较,从而可以看到我们提出的Legendre多小波方法是稳定的而且具有更高的精度,尤其当积分方程解是线性的时,这种方法更有效更精确.