具有非均匀系数的参数化二阶 ODE 的数值解

计算科学
2021-12-22 23:16:50

我正在尝试以数值方式求解以下二阶线性 ODE:

a2ux2+uxax+bu=0,

在域上,边界条件[L,L]u(L)=u(L)=0

其中a=λc(x)+d(x)b=λe(x)+f(x)

c(x) , , ,是 x 的已知函数,参数。它有点类似于 Sturm-Liouville 问题,但参数在导数的系数中找到。我不知道此类问题的任何算法是否适用,或者是否还有其他问题。d(x)e(x)f(x)xλλ

如果有任何方法可以确定我们有一个非平凡解决方案的 ,我也很感兴趣。谢谢!λ

1个回答

您应该能够将其设置为某种广义特征值问题,例如其中我稍微简化了导数,因为这个公式在数值上更稳定。您现在应该能够使用标准有限差分将两者表示为三对角矩阵,并且任何广义特征值问题求解器都会为您提供所需的内容。

Au=λBu,
Au=(du)+fuBu=(cu)eu