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摘要:分数阶微分方程,也被称为广义微积分或任意阶微积分,它主要研究的是任意阶积分和导数的理论以及相应的一些应用问题。分数阶和整数阶微积分有着几乎同样悠久的历史。近年来,分数阶微积分逐步从纯数学范畴渗透并应用到众多的科学、工程及其他领域,分数阶微积分可以看作是整数阶微积分的一种推广,它具有整数阶微积分不具备的一些潜力,所以我们相信分数阶微积分理论在今后可以有更广泛的应用。
在本文中,我们先介绍生物种群分数阶Volterra积分模型,从而引入了分数阶微积分的定义,在微分方程的讨论中,我们使用了Caputo定义,给出了Caputo导数的性质和分数阶微积分的常用结论。考虑涉及到线性微分方程,我们介绍了Laplace变换的一些内容。由于非线性分数阶微分方程很难有解析解,所以我们采用了Volterra方程的Adomian分解法,并计算出相应的近似解。最后,我们把Volterra种群方程推广到一般化,也求证了其求得的解满足一定条件时具有收敛性。
关键词:分数阶;微分方程 ;Adomian分解法
目录
摘要
Abstact
§1前言-1
§2分数阶微积分-1
2.1 预备知识-2
2.2 分数阶微积分定义-2
2.3 分数阶微积分常用结论-3
2.4 分数阶微积分Laplace变换-4
§3.分数阶微分方程及其解法-5
3.1 分数阶微分方程-5
3.2 分数阶微分方程Adomian分解法-6
3.3 Volterra方程(1.2)的Adomian分解法-7
§4.Volterra种群方程的一般化及其近似解-9
4.1 Volterra种群方程的推广及其近似解-9
4.2 解的收敛性-10
参考文献-12
致谢-13