Numerical Solution of Fredholm Equations With Double Precision by the Integral Kernel Degeneracy Method
DOI:
https://doi.org/10.17072/1993-0550-2025-3-31-43Keywords:
Fredgolm equations, numerical methods, integral equations, matrix methodAbstract
The work for the first time proposed a modified method of degeneration of the integral nucleus to solve the integrated equations of Fredgolm of the second kind. The idea is to put the integral core in a series of Taylor along one variable x, and not in two variables x, s as in the classical method. The decomposition of the nucleus in the row is carried out at the middle point of the integration segment, which reduces the modules of the elements of the matrix C, as well as the area of disaster for the I – λC matrix. The system of degree basic functions is used at the integration segment. Three theorems are offered for sufficient conditions for the correctness of the proposed algorithm by the degeneration of the integral nucleus. The definition of the factorial norm of Chebyshev Vector-functions has been introduced. The factual norm for the system of private derivatives of the integral nucleus on the variable x and the parameter λ are included in the inequality of the third theorem – a sufficient condition for the correctness of the algorithm. The numerical algorithm proposed in the work was tested on three integral equations of Fredgolm with nuclei with exponential growth or with a periodic change in the sign of the nucleus. Numerical solutions coincide with accurate solutions in 15 significant signs in a uniform metric.References
Бахвалов Н. С., Лапин А. В., Чижонков Е. В. Численные методы в задачах и упражнениях. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. 240 c.
Бурова И. Г., Алцыбеев Г. О. Применение сплайновых аппроксимаций второго порядка к решению интегральных уравнений второго рода // Вычислительные методы и программирование. 2025. Вып. 2(26). С. 175–191. DOI: 10.26089/NumMet.v26r213. EDN: OTOUPI.
Соловьева С. А. О специальном варианте метода подобластей решения интегральных уравнения Фредгольма второго рода // Вычислительные методы и программирова-ние. 2018. Вып. 3(19). С. 230–234. DOI: 10.26089/NumMet.v19r322. EDN: YRJNJJ.
Соловьева С. А. Об одном варианте метода коллокации для интегральных уравнений Фредгольма второго рода // Вычислительные методы и программирование. 2017. Вып. (2)18. С. 187–191. DOI: 10.26089/NumMet.v18r216. EDN: OEIFHU.
Гермидер О. В., Попов В. Н. О методе коллокации при построении решения интегрального уравнения Вольтерра второго рода с использованием многочленов Чебышева и Лежандра // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Математика. 2024. Вып. 50. С. 19–35. DOI: 10.26516/1997-7670.2024.50.19. EDN: DGBYUE.
Junghanns P., Roch St., Silbermann B. Методы коллокации для решения систем сингулярных интегральных уравнений Коши на отрезке // Computational Technologies. 2001. Vol. 1(6). P. 88–124.
Давыдов А. А., Хачатрян Х. А., Петросян А. С. О решениях одной системы нелинейных интегральных уравнений типа свёртки на всей числовой прямой // Дифференциальные уравнения. 2023. Вып. 11(59). С. 1500–1514. DOI: 10.31857/S0374064123110055. EDN: PDZECG.
Волосова Н. К., Волосов К. А., Волосова А. К. и др. Обобщение метода Петрова–Галеркина для решения системы интегральных уравнений Фредгольма второго рода // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2023. Вып. 1(60). С. 5–14. DOI: 10.17072/1993-0550-2023-1-5-14. EDN: KQEIXG.
Волосова Н. К., Волосов К. А., Волосова А. К. и др. Решение интегральных уравнений Фредгольма методом замены интеграла квадратурой с двенадцатым порядком по-грешности в матричном виде // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2022. Вып. 4(59). С. 9–17. DOI 10/17072/1993-0550-2022-4-9-17.
Волков Ю. С., Мирошниченко В. Л. Оценки норм матриц, обратных к матрицам монотонного вида и вполне неотрицательным матрицам // Сибирский математический журнал. 2009. Т. 50, № 6. С. 1248–1254.
Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы: учеб. пособие для студ. физ.-мат. специальностей вузов // М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 636 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Дмитрий Феликсович Пастухов, Юрий Феликсович Пастухов

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Articles are published under license Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
