超奇異積分的數(shù)值計算及應(yīng)用

目錄　
前言　
第1章　引言　1　
第2章　邊界歸化方法和典型域上的超奇異積分方程　4　
2.1　邊界歸化方法　4　
2.1.1　間接邊界歸化方法　4　
2.1.2　直接邊界歸化方法　11　
2.1.3　邊界積分方程的數(shù)值解法　13　
2.1.4　自然邊界歸化的基本思想　15　
2.2　典型域上的Poisson積分公式及超奇異積分方程　19　
2.2.1　Ω為上半平面　20　
2.2.2　Ω為圓內(nèi)區(qū)域　21　
2.2.3　Ω為圓外區(qū)域　23　
2.2.4　Ω為球內(nèi)外區(qū)域　24　
第3章　超奇異積分定義　28　
3.1　柯西型奇異積分定義　28　
3.1.1　柯西主值積分定義　29　
3.1.2　二維柯西主值積分定義　31　
3.1.3　Hilbert型奇異積分定義　33　
3.1.4　多奇異核積分定義　33　
3.2　超奇異積分定義　34　
3.2.1　Hadamard有限部分積分定義　35　
3.2.2　奇異部分分離定義　37　
3.2.3　積分核級數(shù)展開法　38　
3.2.4　求導(dǎo)定義　40　
3.2.5　正則化方法及間接計算法　44　
3.2.6　超奇異積分性質(zhì)　46　
3.3　超奇異積分的推廣　47　
3.3.1　整數(shù)階超奇異積分的推廣　47　
3.3.2　實數(shù)階超奇異積分　50
3.3.3　二維奇異積分與超奇異積分的定義　51　
第4章　超奇異積分的計算　54　
4.1　超奇異積分的準確計算　54　
4.1.1　柯西主值積分的準確計算　54　
4.1.2　有限部分積分的準確計算　60　
4.1.3　任意階超奇異積分的準確計算　65　
4.2　牛頓-科茨積分公式　69　
4.2.1　梯形公式和辛普森公式近似計算二階超奇異積分　71　
4.2.2　二階超奇異積分近似計算的改進算法　74　
4.2.3　數(shù)值算例　78　
4.3　高斯積分公式　79　
4.3.1　公式的提出　79　
4.3.2　主要結(jié)論　84　
4.4　基于辛普森公式的三階超奇異積分近似計算　88　
4.4.1　公式的提出　88　
4.4.2　數(shù)值積分公式　92　
4.4.3　數(shù)值算例　95　
4.5　自適應(yīng)算法近似計算超奇異積分　95　
4.5.1　區(qū)間上奇異點與剖分節(jié)點重合時的誤差估計　95　
4.5.2　圓周上奇異點與剖分節(jié)點重合時的誤差估計　102　
4.5.3　數(shù)值算例　105　
4.6　其他數(shù)值方法　107　
第5章　區(qū)間上超奇異積分的超收斂現(xiàn)象　113　
5.1　梯形公式近似計算超奇異積分　113　
5.1.1　積分公式的提出　113　
5.1.2　主要結(jié)論　115　
5.1.3　當(dāng)p=1時定理5.1.1的證明　124　
5.1.4　唯*性證明　124　
5.1.5　當(dāng)p=2時定理5.1.1的證明　125　
5.1.6　數(shù)值算例　128　
5.2　辛普森公式近似計算區(qū)間上二階超奇異積分　130　
5.2.1　積分公式的提出　130　
5.2.2　主要結(jié)論　130　
5.2.3　唯*性證明　135　
5.2.4　數(shù)值算例　137
5.3　牛頓-科茨公式近似計算區(qū)間上二階超奇異積分　137　
5.3.1　主要結(jié)論　138　
5.3.2　定理5.3.2的證明　139　
5.3.3　超收斂點的存在性　144　
5.3.4　數(shù)值算例　150　
5.4　辛普森公式近似計算區(qū)間上三階超奇異積分　　151　
5.4.1　積分公式的提出　152　
5.4.2　主要結(jié)論　152　
5.4.3　定理5.4.1的證明　158　
5.4.4　超收斂點的存在唯*性　158　
5.4.5　超收斂點的一些應(yīng)用　162　
5.4.6　數(shù)值算例　165　
5.5　牛頓-科茨公式近似計算區(qū)間上三階超奇異積分　168　
5.5.1　積分公式的提出　168　
5.5.2　主要結(jié)論　171　
5.5.3　S′k(τ)的計算　173　
5.5.4　定理5.5.2的證明　176　
5.5.5　數(shù)值算例　182　
5.6　牛頓-科茨公式近似計算區(qū)間上任意階超奇異積分　184　
5.6.1　積分公式的提出　184　
5.6.2　主要結(jié)論　185　
5.6.3　特殊函數(shù)S(p)k(τ)的性質(zhì)　185　
5.6.4　數(shù)值算例　186　
第6章　圓周上超奇異積分的超收斂現(xiàn)象　188　
6.1　梯形公式近似計算圓周上的二階超奇異積分　　188　
6.1.1　積分公式的提出　190　
6.1.2　主要結(jié)論　192　
6.1.3　定理　6.1.3　的證明　199　
6.1.4　梯形公式的一些應(yīng)用　199　
6.1.5　數(shù)值算例　205　
6.2　牛頓-科茨公式近似計算圓周上的二階超奇異積分　207　
6.2.1　積分公式和超收斂結(jié)論　209　
6.2.2　定理6.2.2的證明　211　
6.2.3　超收斂點的存在性　222　
6.2.4　科茨系數(shù)的計算　225
6.2.5　數(shù)值算例　227　
6.3　梯形公式近似計算圓周上的三階超奇異積分　　231　
6.3.1　積分公式的提出　231　
6.3.2　主要結(jié)論　233　
6.3.3　定理6.3.1的證明　242　
6.3.4　數(shù)值算例　246　
6.4　辛普森公式近似計算圓周上三階超奇異積分　250　
6.4.1　積分公式的提出　251　
6.4.2　主要結(jié)論　251　
6.4.3　定理6.4.1的證明　252　
6.4.4　數(shù)值算例　260　
第7章　外推法近似計算超奇異積分　263　
7.1　外推法近似計算區(qū)間上二階超奇異積分　263　
7.1.1　主要結(jié)論　264　
7.1.2　定理7.1.1的證明　273　
7.1.3　外推算法　275　
7.1.4　數(shù)值算例　278　
7.2　外推法近似計算圓周上二階超奇異積分　281　
7.2.1　主要結(jié)論　281　
7.2.2　定理7.2.1的證明　288　
7.2.3　外推算法　290　
7.2.4　數(shù)值算例　292　
第8章　配置法求解區(qū)間上和圓周上的超奇異積分方程　296　
8.1　基于中矩形公式的配置法求解區(qū)間上的超奇異積分方程　296　
8.1.1　積分公式的提出　296　
8.1.2　主要結(jié)論　299　
8.1.3　配置法求解區(qū)間上的超奇異積分方程　303　
8.1.4　數(shù)值算例　310　
8.2　基于中矩形公式的配置法求解圓周上的超奇異積分方程　312　
8.2.1　積分公式的提出　313　
8.2.2　主要結(jié)論　315　
8.2.3　配置法求解圓周上的超奇異積分　321　
8.2.4　數(shù)值算例　328　
參考文獻　330