RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Математика и физика» // Архив

Журн. СФУ. Сер. Матем. и физ., 2023, том 16, выпуск 3, страницы 357–369 (Mi jsfu1085)

Boubaker operational matrix method for fractional Emden–Fowler problem

[Метод операционной матрицы Бубакера для дробной задачи Эмдена–Фаулера]

Abdelkrim Bencheikha, Lakhdar Chiterb

a Department of Mathematics, Kasdi Merbah University Ouargla, Ouargla, Algeria
b Department of Mathematics Fundamental and Numerical Mathematics, Laboratory University of Setif 1, Setif, Algeria

Аннотация: В работе введено сингулярное уравнение Эмдена–Фаулера дробного порядка и предложен вычислительный метод его численного решения. Для аппроксимации решений мы использовали полиномы Бубакера и определили формулировку его операционной матрицы дробной производной. Однако использование полиномов Бубакера появилось совсем недавно и в литературе не обсуждалось, поскольку в большинстве областей применения этих полиномов требуются ортогональные полиномы, и здесь мы ввели его впервые. Операционная матрица инструмента дробной производной Капуто преобразует уравнение Эмдена–Фаулера в систему алгебраических уравнений, решения которой легко вычислить. Рассмотрены численные примеры, подтверждающие обоснованность и эффективность предложенного метода.

Ключевые слова: многочлены Бубакера, операционная матрица дробных производных, метод коллокаций, дробные уравнения типа Эмдена–Фаулера.

УДК: 517.9

Получена: 13.10.2022
Исправленный вариант: 20.12.2022
Принята: 11.03.2023

Язык публикации: английский



© МИАН, 2024