Chelyshkov polynomials approximation for solving a class of linear and nonlinear equations arising in astrophysics

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 36

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMCS-5-3_002

تاریخ نمایه سازی: 26 مهر 1403

چکیده مقاله:

The aim of this paper is to present a numerical approach for solving linear and nonlinear differential equations arising in astrophysics, commonly known as Lane-Emden equations. The proposed method is based on the collocation method and first involves taking the truncated Chelyshkov series of the function in the equation. The computational cost is reduced due to the orthogonality of Chelyshkov polynomials, and the solution of a linear or nonlinear Lane-Emden equation is reduced to solving a system of linear or nonlinear algebraic equations. Several test examples of these types of differential equations, modeling different physical problems with initial and boundary conditions, are solved to demonstrate the reliability of the method. To demonstrate its effectiveness, absolute error tables and graphs are presented, and the numerical results are compared with other methods and exact solutions. It is observed that when the exact solution has a polynomial form, the proposed method proves to be highly accurate and effective.

کلیدواژه ها:

Chelyshkov polynomials ، Lane-Emden equations ، Collocation method ، Initial and boundary value problems

نویسندگان

Reza Dehghan

Department of Mathematics, Masjed-Soleiman Branch, Islamic Azad University(I.A.U) ,Masjed-Soleiman, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Aslan, B.B., Gurbuz, B., Sezer, M. (۲۰۱۵). A Taylor matrix-collocation ...
  • Caglar, H., Caglar, N., Ozerc, M. (۲۰۰۹). B-spline solution of ...
  • Chelyshkov, V.S. (۲۰۰۶). Alternative orthogonal polynomials and quadratures. Electronic Transactions ...
  • Doha, E.H., Abd-Elhameed, W.M., Youssri, Y.H. (۲۰۱۳). Second kind Chebyshev ...
  • Duggan, R., Goodman, A. (۱۹۸۶). Pointwise bounds for a nonlinear ...
  • Erfanifar, R., Sayevand, K., Ghanbari, N., Esmaeili., H. (۲۰۲۱). A ...
  • Gamel, M.E., Abd-El-Hady, M., El-Azab, M. (۲۰۱۷). Chelyshkov-tau approach for ...
  • Ghorbani, A., Bakherad, M. (۲۰۱۷). A variational iteration method for ...
  • Gumgum, S. (۲۰۲۰). Taylor wavelet solution of linear and nonlinear ...
  • Gupta, V.G., Sharma, P. (۲۰۰۹). Solving singular initial value problems ...
  • Gurbuz, B., Sezer, M. (۲۰۱۴). Laguerre polynomial approach for solving ...
  • Hosseini, S.G., Abbasbandy, S. (۲۰۱۵). Solution of Lane-Emden type equations ...
  • Isik, O.R., Sezer, M. (۲۰۱۳). Bernstein series solution of a ...
  • Khalique, C.M., Ntsime, P. (۲۰۰۸). Exact solutions of the Lane–Emden-type ...
  • Mohsenyzadeh, M., Maleknejad, K., Ezzati, R. (۲۰۱۵). A numerical approach ...
  • Moradi, L., Mohammadi, F., Baleanu, D. (۲۰۱۹). A direct numerical ...
  • Nasab, A.K., Babolian, E., Pashazadeh Atabakan, Z. (۲۰۱۳). Wavelet analysis ...
  • Ozturk, Y., Gulsu, M. (۲۰۱۴). An approximation algorithm for the ...
  • Parand, K., Dehghan, M., Rezaei, A.R., Ghaderi, S.M. (۲۰۱۰). An ...
  • Parand, K., Khaleqi, S. (۲۰۱۶). The rational Chebyshev of second ...
  • Rahimkhani, P., Ordokhani, Y., Lima, P.M. (۲۰۱۹). An improved composite ...
  • Ravi Kanth, A.S.V., Aruna, K. (۲۰۱۰). He’s variational iteration method ...
  • Rismani, A.M., Monfared, H. (۲۰۱۲). Numerical solution of singular IVPs ...
  • Roula, P., Madduri, H., Agarwal, R. (۲۰۱۹). A fast-converging recursive ...
  • Saffar Ardabili, J., Talaei, Y. (۲۰۱۸). Chelyshkov, Collocation method for ...
  • An efficient extension of the Chebyshev cardinal functions for differential equations with coordinate derivatives of non-integer order [مقاله ژورنالی]
  • Sayevand, K., Pichaghchi, K. (۲۰۱۷). A novel operational matrix method ...
  • shokry Mohamed, D. (۲۰۱۹). Chelyshkov’s collocation method for solving three-dimensional ...
  • Singh, R., Kumar, J. (۲۰۱۴). An efficient numerical technique for ...
  • Singh, R., Garg, H., Guleria, V. (۲۰۱۹). Haar wavelet collocation ...
  • Talaei, Y., Asgari, M. (۲۰۱۸). An operational matrix based on ...
  • Tohidi, E., Erfani, Kh., Gachpazan, M., Shateyi, S. (۲۰۱۳). A ...
  • Wazwaz, A.M. (۲۰۱۱). The variational iteration method for solving nonlinear ...
  • Wazwaz, A.M. (۲۰۰۱). A new algorithm for solving differential equations ...
  • Yuzbasi, S., Sahin, N. (۲۰۱۱). Numerical solution of a class ...
  • Yuzbasi, S., Sezer, M. (۲۰۱۳). An improved Bessel collocation method ...
  • Zhou, F., Xu, X. (۲۰۱۶). Numerical solutions for the linear ...
  • نمایش کامل مراجع