Una solución de polinomios ortogonales a la ecuación diferencial de tipo Heun confluente
Autores: Mondal, Saiful R.; Kumar, Varun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una solución de polinomios ortogonales a la ecuación diferencial de tipo Heun confluente
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Soluciones analíticas
Numéricas
Siete parámetros
Tipo Heun confluente
Ecuación diferencial
Singularidades
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, presentamos soluciones analíticas y numéricas para una ecuación diferencial de tipo Heun confluyente de siete parámetros. Esta ecuación diferencial lineal de segundo orden presenta tres singularidades: dos singularidades regulares y una singularidad irregular en el infinito. Primero, empleando el método de representación tridiagonal (TRA), derivamos una solución analítica expresada en términos de polinomios de Jacobi. Los coeficientes de expansión de la serie se determinan como soluciones a una relación de recurrencia de tres términos, que es satisfecha por una forma modificada de polinomios ortogonales de Hahn continuos. Segundo, desarrollamos un esquema numérico basado en las funciones de base utilizadas en el procedimiento TRA, lo que permite la solución numérica de la ecuación diferencial de tipo Heun confluyente de siete parámetros. A través de experimentos numéricos, demostramos la robustez de este enfoque cerca de las singularidades y establecemos su superioridad sobre el método de diferencias finitas.
Descripción
En este trabajo, presentamos soluciones analíticas y numéricas para una ecuación diferencial de tipo Heun confluyente de siete parámetros. Esta ecuación diferencial lineal de segundo orden presenta tres singularidades: dos singularidades regulares y una singularidad irregular en el infinito. Primero, empleando el método de representación tridiagonal (TRA), derivamos una solución analítica expresada en términos de polinomios de Jacobi. Los coeficientes de expansión de la serie se determinan como soluciones a una relación de recurrencia de tres términos, que es satisfecha por una forma modificada de polinomios ortogonales de Hahn continuos. Segundo, desarrollamos un esquema numérico basado en las funciones de base utilizadas en el procedimiento TRA, lo que permite la solución numérica de la ecuación diferencial de tipo Heun confluyente de siete parámetros. A través de experimentos numéricos, demostramos la robustez de este enfoque cerca de las singularidades y establecemos su superioridad sobre el método de diferencias finitas.