Title of article :
Application of Tau Approach for Solving Integro-Differential Equations with a Weakly Singular Kernel
Author/Authors :
Azimi, Ruhangiz Adib Mazandaran Non - Profit Institute for Higher Education - Mazandaran, Iran , Pourgholi, Reza School of Mathematics and Computer Science - Damghan University of Basic Science - Damghan, Iran , Tahmasbi, Ali Department of Mathematics - University of Science and Technology of Mazandaran - Behshahr, Iran
Pages :
24
From page :
145
To page :
168
Abstract :
In this work, the convection-diffusion integro-differential equation with a weakly singular kernel is discussed. The Legendre spectral tau method is introduced for finding the unknown function. The proposed method is based on expanding the approximate solution as the elements of a shifted Legendre polynomials. We reduce the problem to a set of algebraic equations by using operational matrices. Also the convergence analysis for shifted Legendre polynomials and error estimation for tau method have been discussed and approved with the exact solution. Finally, several numerical examples are given to demonstrate the high accuracy of the method.
Farsi abstract :
در اين مقاله، روش حلي از معادله انتگرال ديفرانسيلِ انتشار-همرفت ( Convection-diffusion ) با يك هسته منفرد ضعيف مورد بحث قرار گرفته است. براي به دست آوردن تابع مجهول مسئله، روش طيفي تاو-لژاندر به كار گرفته شده است. روش پيشنهادي براساس بسط دادن تابع جواب، برحسب چند جمله ايهاي لژاندر شيفت داده شده مي باشد. ما با استفاده از ماتريس هاي عملياتي، مسئله را به مجموعه اي از معادلات جبري تبديل كرده و آن را حل مي كنيم. همچنين تجزيه و تحليل همگرايي براي چندجمله اي لژاندر شيفت داده شده و تخمين خطا براي روش تاو مورد بررسي قرار گرفته و با جواب دقيق مقايسه شده است. سرانجام، چندين مثال عددي براي نشان دادن دقت بالاي روش ارائه مي شود.
Keywords :
Shifted Legendre tau method , Weakly singular kernel , Integrodifferential equation , Convection-diffusion equation
Journal title :
Iranian Journal of Mathematical Sciences and Informatics (IJMSI)
Serial Year :
2021
Record number :
2684253
Link To Document :
بازگشت