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二阶非线性相对运动方程 Second-order nonlinear equation of relative motion英语短句 例句大全

时间:2021-11-02 23:40:51

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二阶非线性相对运动方程 Second-order nonlinear equation of relative motion英语短句 例句大全

二阶非线性相对运动方程,Second-order nonlinear equation of relative motion

1)Second-order nonlinear equation of relative motion二阶非线性相对运动方程

英文短句/例句

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1.The authors discuss a class ofsecond order nonlinear differential equations.讨论了一类二阶非线性微分方程 。

延伸阅读

非线性方程组数值解法n个变量n个方程(n >1)的方程组表示为(1)式中??i(x1,x2,...,xn)是定义在n维欧氏空间Rn 的开域D上的实函数。若??i中至少有一个非线性函数,则称(1)为非线性方程组。在Rn 中记 ??= 则(1)简写为??(尣)=0。若存在尣*∈D,使??(尣*)=0,则称尣*为非线性方程组的解。方程组(1)可能有一个解或多个解,也可能有无穷多解或无解。对非线性方程组解的存在性的研究远不如线性方程组那样成熟,现有的解法也不象线性方程组那样有效。除极特殊的方程外,一般不能用直接方法求得精确解,目前主要采用迭代法求近似解。根据不同思想构造收敛于解尣*的迭代序列{尣k}(k=0,1,...),即可得到求解非线性方程组的各种迭代法,其中最著名的是牛顿法。牛顿法及其变形 牛顿法基本思想是将非线性问题逐步线性化而形成如下迭代程序: (2)式中是??(尣k)的雅可比矩阵,尣0是方程(1)的解尣*的初始近似。这个程序至少具有2阶收敛速度。由尣k算到尣k+的步骤为:①由尣k算出??(尣k)及;②用直接法求线性方程组的解Δ尣k;③求。由此看到迭代一次需计算n个分量函数值和 n2个分量偏导数值,并求解一次n阶线性方程组。为了评价非线性方程组不同迭代法的优劣,通常用效率作为衡量标准,其中P为迭代法的收敛阶,W为每迭代步计算函数值??i及偏导数值的总个数(每迭代步中求一次逆的工作量相同,均不算在W 内)。效率e越大表示此迭代法花费代价越小,根据效率定义,牛顿法(2)的效率为。牛顿法有很多变形,如当奇异或严重病态时,可引进阻尼因子λk,得到阻尼牛顿法,即式中I是单位矩阵。牛顿法是局部收敛方法,因而对初始近似尣0限制较严,为放宽对尣0的要求,扩大收敛范围,通常可引进松弛因子ωk,得到牛顿下降法: (3)式中ωk的选择应使成立。为减少解线性方程组次数,提高效率,可使用修正牛顿程序 (4)这种算法也称为萨马斯基技巧,它的收敛阶为 p =m+1,由尣k 计算 的工作量为W =n2+mn,于是该法的效率。当n=10,m=7时,当n=100,m=37时,,由此看到修正牛顿法(4)比牛顿法效率高,且m 越大效果越明显。在计算机上往往采用不计算偏导数的离散牛顿法,即 (5)式中,其中ej为基向量,,若取,则(5)仍具有2阶收敛速度。其效率与牛顿法相同。若在牛顿法(2)中解线性方程组不用直接法,而采用迭代法则得到一类解非线性方程组的双重迭代法。按解线性方程组采用的方法不同就得到不同名称的迭代法,如牛顿-赛德尔迭代法,牛顿-SOR迭代法,牛顿-ADI迭代法,等等。这些方法都具有超线性收敛速度,工作量也比牛顿法大,除了对某些特殊稀疏方程组外,通常用得校少。若将解线性方程组迭代法的思想直接用于非线性方程组(1),然后把(1)化为一维方程求解,可得到另一类双重迭代法,由于采用的迭代法与解一维非线性方程的方法不同,则得到不同的双重迭代法。如果利用SOR迭代法后再用牛顿法解一维方程则得SOR-牛顿迭代法,在牛顿法中只计算一步而不进行迭代,则得一步的SOR-牛顿迭代,其计算公式可表示为式中记号嬠i??i表示;ω为迭代参数,当ω=1时就是赛德尔-牛顿迭代法,这类方法对解维数高的稀疏的非线性方程组是有效的。割线法 若对方程组 (1)线性化时使用插值方法确定线性方程组(6)中的Ak和bk,则可得到一类称为割线法的迭代序列。假定已知第k步近似尣k,为确定Ak和bk,可在尣k附近取n个辅助点у忋(j=1,2,...,n),使n个向量线性无关,由插值条件可知由此可求得由(6)解得以此作为方程 (1)的新近似,记作,于是得到 (7)(7)称为解非线性方程组的割线法。辅助点у忋 取得不同就得到不同的割线法程序,例如取为常数(j=1,2,...,n),就得到与(5)相同的程序,由于它只依赖于尣k点的信息,故也称一点割线法,若取它依赖于点尣k及, 称为两点割线法。其他多点割线法由于稳定性差,使用较少。布朗方法 布朗采用对每个分量方程 ??i(尣)=0逐个进行线性化并逐个消元的步骤,即在每迭代步中用三角分解求线性方程组的解,得到了一个效率比牛顿法提高近一倍的迭代法,即式中 (8)中当i=n时求得xn记作,再逐次回代,求出(i=n-1,n-2,...,1)就完成了一个迭代步。布朗迭代程序的敛速仍保持p=2,而每一迭代步的工作量,故效率对这方法还可与牛顿法一样进行改进,得到一些效率更高的算法。这类方法是70年代以来数值软件包中常用的求解非线性方程组的算法。拟牛顿法 为减少牛顿法的计算量,避免计算雅可比矩阵及其逆,60年代中期出现了一类称为拟牛顿法的新算法,它有不同的形式,常用的一类是秩1的拟牛顿法,其中不求逆的程序为式中,,,称为逆拟牛顿公式。计算时先给出尣0及 B0,由(9)逐步迭代到满足精度要求为止。每步只算 n个分量函数值及O(n2)的计算量,比牛顿法一步计算量少得多。理论上已证明,当尣0及B0选得合适时,它具有超线性收敛速度,但实践表明效率并不高于牛顿法,理论上尚无严格证明。最优化方法 求方程组 (1)的问题等价于求目标函数为的极小问题,因此可用无约束最优化方法求问题(1)的解(见无约束优化方法)。连续法 又称嵌入法,它可以从任意初值出发求得方程组(1)的一个足够好的近似解,是一种求出好的迭代初值的方法。连续法的基本思想是引入参数 t∈[0,b],构造算子H(尣,t),使它满足条件:H(尣,0)=??0(尣),H(尣,b)=??(尣),其中??0(尣)=0的解尣0是已知,方程:(10)在t∈[0,b]上有解尣=尣(t),则尣(b)=尣*就是方程(1)的解。当b有限时,通常取b=1,例如可构造。 (11)这里尣0是任意初值,显然H(尣0,0)=0,H(尣,1)=??(尣)。为了求得(10)在t=1的解尣*=尣(1),可取分点0=t0

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