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Algoritmo numérico implícito de bloque de tres puntos para resolver directamente un problema de valor inicial de tercer orden con aplicaciones

Autores: Allogmany, Reem; Ismail, Fudziah

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Métodos directos
Derivadas de orden superior
Métodos numéricos
Método de bloque implícito
Ecuaciones diferenciales ordinarias
Experimentos numéricos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Recientemente, se han explorado métodos directos que involucran derivadas superiores para aproximar numéricamente problemas de valores iniciales de orden superior (IVPs), con el objetivo de construir métodos numéricos con orden superior y una precisión muy alta de las soluciones. Este artículo tiene como objetivo construir un método de bloque implícito de tres puntos de cuarta y quinta derivada para abordar directamente ecuaciones diferenciales ordinarias de tercer orden generales. Como consecuencia del aumento en el orden adquirido a través del método de bloque implícito de derivadas superiores, se ha observado una mejora significativa en la eficiencia. El nuevo método se deriva en modo de bloque para evaluar simultáneamente las aproximaciones en tres puntos. La derivación del nuevo método puede implementarse fácilmente. Establecimos las características del método propuesto, incluyendo orden, estabilidad en cero y convergencia. Se utilizan experimentos numéricos para confirmar la superioridad del método. Se presentan aplicaciones a problemas en física e ingeniería para evaluar la importancia del método.

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