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分数阶微分方程的Adomian解法
作 者: 温智华
导 师: 魏毅强
学 校: 太原理工大学
专 业: 应用数学
关键词: Riemann-Liouville分数阶微分 Riemann-Liouville分数阶积分 Caputo分数阶微分 分数阶微积分 分数阶微分方程 Adomian分解方法
分类号: O175
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 268次
引 用: 1次
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内容摘要
近年来,分数阶微分方程已被广泛地研究并应用于物理、力学、生物、医药等众多学科和领域中并取得了较大成果。综观其发展过程,它不仅显示出深厚的研究背景和良好的应用基础,而且具有广阔的发展空间。因而,对分数阶微分方程的基本理论,基本性质以及求解方法的研究就显得尤为重要,它为其进一步的应用奠定坚实的基础。本文主要做了以下工作:一.阐述了分数阶微积分理论中最基本的也是最重要的两种定义:Riemann-Liouville分数阶微积分以及Caputo意义下的分数阶微分。讨论了它们之间的关系以及基本运算性质,并通过积分变换给出了Caputo意义下分数阶线性微分方程解的存在唯一性。二.证明了利用Adomian分解方法求解Caputo意义下的分数阶线性微分方程的收敛性。并将其成功用于求解Bagley-Torvik方程以及半空间上的分数阶微分方程边值问题:三.在分形介质中建立了Caputo意义下的含有外力和吸附效应的时间分数阶非线性对流—扩散方程在满足初始条件c(x,0)=(?)(x)下利用Adomian分解方法得到了它的级数形式的解。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-9 第一章 绪论 9-13 1.1 引言 9-10 1.2 研究现状 10-11 1.3 本文的主要工作 11-13 第二章 分数阶微积分 13-21 2.1 分数阶微积分的定义 13-16 2.2 分数阶微积分的性质 16 2.3 分数阶微积分的积分变换 16-17 2.4 解的存在性与唯一性定理 17-19 2.5 小结 19-21 第三章 分数阶线性微分方程的Adomian解法 21-33 3.1 引言 21-22 3.2 Adomian分解方法分析及其方程解的表示 22-25 3.3 收敛性分析 25-26 3.4 实例 26-29 3.5 一类半空间分数阶微分方程边值问题的解 29-31 3.6 小结 31-33 第四章 含外力具吸附效应的时间分数阶非线性对流—扩散方程的Adomian解法 33-38 4.1 引言 33 4.2 方程的建立 33-35 4.3 Adomian分解方法的分析 35-37 4.4 小结 37-38 第五章 结束语 38-39 参考文献 39-43 致谢 43-44 攻读硕士学位期间发表的论文 44
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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 数学分析 > 微分方程、积分方程
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