非线性反应扩散方程组的高阶紧有限差分方法

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本文对一类两维非线性反应扩散方程组建立了一种紧有限差分方法,该方法在空间和时间上具有四阶精度。用上下解方法讨论了解的存在唯一性,存在唯一性结果不需要非线性项的任何单调性。为了有效地解离散方程组,我们设计了三种单调迭代格式,证明了迭代序列单调收敛于方程组的唯一解,且给出了不同单调序列的比较结果。证明了方法的收敛性,采用了Richardson外推技巧使得时间方向上的精度提高到四阶。对一个酶反应扩散问题给出了具体的应用,数值结果显示了方法的高效性及其优点。
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