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General exact schemes for second-order linear differential equations using the concept of local green functions

Autores: Vizvari, Zoltan; Klincsik, Mihaly; Odry, Peter; Tadic, Vladimir; Sari, Zoltan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

General exact schemes for second-order linear differential equations using the concept of local green functions


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Análisis matemático

Palabras clave

Ecuaciones lineales
Matriz simétrica
Ecuación diferencial ordinaria
Métodos numéricos
Funciones verdes
Condiciones de contorno

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, presentamos un sistema especial de ecuaciones lineales con una matriz simétrica y tridiagonal, cuyo vector solución contiene los valores de la solución analítica de la ecuación diferencial ordinaria (ODE) original en puntos de la malla. Además, presentamos la derivación de un esquema exacto para una malla de rejilla arbitraria y demostramos que su aplicación puede evitar completamente otros errores en la discretización y los métodos numéricos. El método presentado se construye sobre la base de funciones verdes locales especiales, cuyas propiedades especiales proporcionan la posibilidad de invertir el operador diferencial de la ODE. Por lo tanto, los resultados recién obtenidos proporcionan un método de solución general y exacto para la ODE de segundo orden, que también es efectivo para obtener la rejilla arbitraria, condiciones de contorno de Dirichlet y/o Neumann. Tanto los resultados obtenidos como el breve estudio de caso confirman que el uso del esquema exacto es eficiente y directo incluso para ODEs con funciones de discontinuidad.

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