【摘 要】
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延迟偏微分方程在实际应用中很广泛,随着人们对延迟微分方程数值解的不断研究,许许多多的新方法被不断的发现和研究,其中很多方法是根据求解常微分方程数值解和偏微分方程数解的
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延迟偏微分方程在实际应用中很广泛,随着人们对延迟微分方程数值解的不断研究,许许多多的新方法被不断的发现和研究,其中很多方法是根据求解常微分方程数值解和偏微分方程数解的方法推广而来,包括隐式差分法和Crank-Nicolson方法等等。但之前人们对隐式差分法的研究主要限于应用在常微分方程数值解和二阶偏微分方程数值解之中。本文要做的是把隐式差分法和Crank-Nicolson方法推广到高阶延迟偏微分方程中去。 最近的几十年来,有许许多多优秀学者对高阶延迟抛物型偏微分方程的数值方法进行了研究,也产生了大量优秀的研究成果,本文的主要工作是介绍和研究高阶延迟抛物型偏微分方程最基本的两种数值计算方法,隐式差分方法和Crank-Nicolson方法。在常微分方程和一般的偏微分方程中,这两种方法都有着广泛的应用,在高阶延迟偏微分方程中,这两种方法同样有着很好的应用。本文不仅在理论上给出了这两种数值方法,证明了这两种方法的收敛性和稳定性。在接下来的数值实验中,也同样验证理论结果的正确性。 本文主要分为四章,第一章是绪论,主要介绍了高阶延迟抛物型方程的应用背景,高阶延迟偏微分方程的研究现状和本文的主要研究内容。第二章主要介绍了隐式差分方法在一类高阶延迟偏微分方程中的应用,用Taylor公式导出了隐式差分格式,证明了其收敛性和稳定性,并用数值实验验证了理论结果。第三章主要介绍了Crank-Nicolson方法在高阶延迟偏微分方程中的应用,用Taylor公式导出了Crank-Nicolson格式,证明了其收敛性和稳定性,并用数值实验验证了理论结果。第四章作出了总结和展望。
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