基于Taylor级数的矩阵双曲余弦函数的数值算法

提出了一种基于Taylor级数的矩阵双曲余弦函数的数值逼近算法,为减少计算量使用了Paterson-Stockmeyer方法来计算矩阵Taylor多项式,对逼近误差进行了绝对后向误差分析以减少误差,并设计了算法可以较为快速且准确地求解矩阵双曲余弦函数,最后进行了数值实验,验证了算法的有效性.     

各向异性EQrot1非协调元高精度分析的一般格式

本文在各向异性网格下讨论了一般二阶椭圆方程的EQrot1非协调有限元逼近.利用Taylor展开,积分恒等式和平均值技巧导出了一些关于该元新的高精度估计.再结合该元所具有的二个特殊性质:(a)当精确解属于H3(Ω)时,其相容误差为O(h2)阶比它的插值误差高一阶;(b)插值算子与Ritz投影算子等价,得到了在能量模意义下O(h2)阶的超逼近性质.进而,借助于插值后处理技术给出了整体超收敛的一般估计式.     

各向异性EQ1rot非协调元高精度分析的一般格式

本文在各向异性网格下讨论了一般二阶椭圆方程的EQ₁^rot非协调有限元逼近. 利用Taylor展开, 积分恒等式和平均值技巧导出了一些关于该元新的高精度估计. 再结合该元所具有的二个特殊性质: (a)当精确解属于H³时, 其相容误差为O(h²)阶比它的插值误差高一阶; (b)插值算子与Ritz投影算子等价,得到了在能量模意义下O(h²)阶的超逼近性质. 进而,借助于插值后处理技术给出了整体超收敛的一般估计式.     

Taylor公式中的Lagrange型余项R_n(x)的探讨

对函数f(x)的n阶Taylor公式中的Lagrange型余项Rn(x)是否能用f(x)的(n+1)阶导数表示,又能用(n+2)阶导数表示进行了研究,得到了用f(x)的(n+1)阶导数、(n+2)阶导数表示均可的结论,从而使奇偶函数展为Taylor公式更加灵活.     

一阶双曲问题间断有限元的后验误差分析

一阶双曲问题的有限元后验误差估计至今没有得到很好的解决.本文对d维区域上一阶双曲问题的k次间断有限元逼近提出了一种新的后验误差分析方法, 进而建立了间断有限元解在DG范数下(强于L₂范数)基于误差余量型的后验误差估计. 数值计算验证了本文理论分析的有效性. 本文方法也适用于其他变分问题有限元逼近的后验误差分析.     

关于Bernstein型插值过程的导数逼近

为插值节点的S.N.Bernstein型插值过程F_k(f,x)逼近函数f(x)时的收敛阶。一个十分有趣的问题是,F_n(f,x)的导数能否同时逼近函数f(x)的导数,且有较好的误差估计,我们得到的结果是     

Maxwell方程的一种显式时间高精度有限差分方法

时间离散是Maxwell方程数值方法研究的重要内容,涉及方法的稳定性、收敛性、精度和计算复杂度等.本文利用Taylor多项式逼近理论,提出了一种时间离散新方法.该方法的特点是,显式计算,关于时间变量具有任意阶精度,容易与空间离散方法相结合.将该方法与空间离散的中心差分方法结合,提出求解三维Maxwell方程的一种显式有限差分方法,记为HAIT-FDTD (high accurate in time finite difference time domain).理论分析表明,新方法的精度关于空间二阶、关于时间M阶,其中M是多项式的次数并且在计算中可以选取任意值.利用Fourier分析证明了HAIT-FDTD稳定,并且稳定性条件不受CFL (Courant-Friedrichs-Lewy)条件的限制,同时还分析了数值弥散,证明了数值弥散关系式收敛于连续弥散关系式.数值实验给出了增长因子、数值弥散误差及对一个波导问题的计算和分析.计算结果验证了理论分析,并且发现HAIT-FDTD的数值弥散误差小于Yee格式和交替方向隐式时域有限差分方法 (alternating direction implicit finite difference time domain, ADI-FDTD)的相应误差;近似保持能量守恒性和电磁场散度为零的性质;计算和程序实现简单,具有Yee格式的优点,并且时间可以采取大步长,具有ADI-FDTD的特点,比ADI-FDTD更节省CPU时间,适于长时间计算.     

求解双曲守恒律方程的三阶修正模板WENO格式北大核心CSCD

为了降低经典的三阶加权本质无振荡(WENO)格式的数值耗散,提出了一种新的三阶WENO格式的修正模板近似方法.改进了经典WENO-JS格式中各候选模板上数值通量的一阶多项式逼近,通过加入二次项使模板逼近达到三阶精度.计算了相应的候选通量,并且通过引入可调函数φ(x),使得新的格式具有ENO性质.最后给出了一系列数值算例,证明了该方法的有效性.     

一种神经网络算子及其逼近阶估计

讨论了一种神经网络算子f_n(x)=sum from -n~2 to n~2 (f(k/n))/(n~α)b(n~(1-α)(x-k/n)),对f(x)的逼近误差|f_n(x)-f(x)|的上界在f(x)为连续和N阶连续可导两种情形下分别给出了该网络算子逼近的Jackson型估计.     

m阶差分函数 Δ_(x-a/m)~mf(a)的广义Taylor定理

微分中值定理在高等数学的理论和应用中具有十分重要的意义.其一般地Taylor 定理是函数f(x)的一阶差分Δ_(x-a/m)~mf(a)的Taylor 展开.本文推广到对m 阶差分Δ_(x-a/m)~mf(a)的Taylor 展开,从而推广一系列微分中值(包括高阶)定理.     

利用插值法证明推广的柯西中值定理

借助插值的思想 ,首先给出函数 f( x)的泰勒公式的行列式表达式 ,推广了柯西中值定理 .据此拉格朗日中值定理、泰勒公式、罗必塔法则均是该结论的推论 ,从而对经典的中值定理、泰勒公式、罗必塔法则给出了统一证明     

On Taylor’s formula for functions of several variables

Elementary courses in mathematical analysis often mention some trick that is used to construct the remainder of Taylor’s formula in integral form. The trick is based on the fact that, differentiating the difference $f(x) - f(t) - f'(t)\frac{{(x - t)}} {{1!}} - \cdots - f^{(r - 1)} (t)\frac{{(x - t)^{r - 1} }} {{(r - 1)!}} $ between the function and its degree r ? 1 Taylor polynomial at t with respect to t, we obtain $ - f^{(r)} (t)\frac{{(x - t)^{r - 1} }} {{(r - 1)!}} $ , so that all derivatives of orders below r disappear. The author observed previously a similar effect for functions of several variables. Differentiating the difference between the function and its degree r ? 1 Taylor polynomial at t with respect to its components, we are left with terms involving only order r derivatives. We apply this fact here to estimate the remainder of Taylor’s formula for functions of several variables along a rectifiable curve.     

ON QUADRATURE OF HIGHLY OSCILLATORY FUNCTIONS

Some quadrature methods for integration of ∫a^bf（x）e^iwg（x）dx for rapidly oscillatory functions are presented. These methods, based on the lower order remainders of Taylor expansion and followed the thoughts of Stetter [9], Iserles and NФrsett [5], are suitable for all w and the decay of the error can be increased arbitrarily in case that g＇（x）≠0 for x∈[a, b], and easy to be implemented and extended to the improper integration and the general case I[f]=∫a^b f（x）e^ig（w,x）dx.     

Nonexistence Results for the Korteweg–de Vries and Kadomtsev–Petviashvili Equations

We study characteristic Cauchy problems for the Korteweg–de Vries (KdV) equation u_t = uu_x + u_xxx , and the Kadomtsev–Petviashvili (KP) equation u_yy =( u_xxx + uu_x + u_t ) _x with holomorphic initial data possessing non-negative Taylor coefficients around the origin. For the KdV equation with initial value u (0,  x )= u ₀( x ), we show that there is no solution holomorphic in any neighborhood of ( t ,  x )=(0, 0) in C² unless u ₀( x )= a ₀+ a ₁ x . This also furnishes a nonexistence result for a class of y -independent solutions of the KP equation. We extend this to y -dependent cases by considering initial values given at y =0, u ( t ,  x , 0)= u ₀( x ,  t ), u_y ( t ,  x , 0)= u ₁( x ,  t ), where the Taylor coefficients of u ₀ and u ₁ around t =0, x =0 are assumed non-negative. We prove that there is no holomorphic solution around the origin in C³, unless u ₀ and u ₁ are polynomials of degree 2 or lower. MSC 2000: 35Q53, 35B30, 35C10.     

一类整除性定理

本文给出复域上多元多项式环Ｃ［ｘ１，ｘ２，…，ｘｎ］的一类整除性定理，它是［１］中整除定理的直接推广     

N维多重非齐次调和方程及其边界积分方程

对n维多重非齐次调和方程△~((k))u=f(x),x∈R~n,给出了基本解的递推公式以及多重调和函数的积分关系式.在非齐次项f(x)为m次调和的情形下将域上的积分转化为沿边界的积分,进而应用直接法给出了基本边界积分方程.对f(x)为一般光滑函数的情形,给出了用泰勒多项式逼近时相应的误差估计并证明了含误差项的积分是收敛的.     

广义泰勒余项"中值点"的渐近性

This paper discussed asymptotic property of Taylor remainder “mean value point“ in normed Linear space. The asymptotic progerty of “mean value point“ is solved when f^(n i)(x0)h^(n i)=0(i=1,2,……,p-1) and f^(n p)(x0)h^(h p) don‘t exist. Meanwhile, achicve more general asymptotic estimation formula. Make many former results are just because of special case of the pager.     

Generalized Taylor series for the class of functions H(ρ,m)

The nonquasianalytic class of functions H(, m) is constructively described by generalized Taylor series. Nonredundant discrete information in this connection is given with the help of first and second differences.Translated from Ukrainskii Matematicheskii Zhurnal, Vol. 42, No. 7, pp. 1007–1009, July, 1990.     

与Gamma函数有关的对数完全单调函数及其应用

为了完善函数G_(α,β)(x)(其中参数α∈R,β≥0)及函数1/G_(α,β)(x)在区间(0,∞)上的对数完全单调性和相关不等式,利用Taylor展开式、Gamma函数、Psi函数的级数表达式和积分表达式研究了函数G_(α,β)(x)和函数1/G_(α,β)(x)数的对数完全单调性,将函数G_(α,β)(x)和函数1/G_(α,β)(x)对数完全单调的充分条件扩大;利用对数完全单调性得到新的不等式,并通过对特殊情形的研究,得到一个形式简单对称的双边不等式,该不等式对阶乘数之乘积与∏nk=1k~k的商做出估计.