حلول تقريبية لمسائل القيم الحدية من المرتبة الثانية عشرة باستخدام تقنية شرائحية

تم تقديم طريقة تجميع شرائحية للحل العددي لمسائل القيم الحدية الخطية في المعادلات التفاضلية المعممة من المرتبة الثانية عشرة التي تنشأ تطبيقاتها في الميكانيك و العلوم المختلفة. تعتمد التقنية المقترحة على تقريب دالة الحل بحدوديات شرائحية من الدرجة السادسة عشرة مع خمس نقاط تجميع في كل مجال جزئي من الحل. تستطيع الطريقة تقريب الحل للمسألة و تقريب مشتقاته حتى المرتبة الحادية عشرة. تم إثبات أن الطريقة المقترحة تضمن وجود و وحدانية الحل عندما تُطبَّقْ لحل بعض مسائل الاختبار. كما تم تقدير صيغة للخطأ المقتطع الشامل، حيث تبين الدراسة أن الطريقة تكون متناسقة و متقاربة بخطأ مقتطع شامل من الرتبة السادس عشرة. و لإثبات صحة النتائج النظرية قمنا باختبار الطريقة الشرائحية بحل ثلاث مسائل مختلفة، حيث تشير المقارنات لنتائجنا مع نتائج الآخرين إلى أفضلية الطريقة المقترحة من حيث الدقة و الفعالية.

In this paper, we develop spline collocation technique for the numerical solution of general twelfth-order linear boundary value problems (BVPs). This technique based on polynomial splines from order sixteenth as well as five collocation points at every subinterval of BVPs. The method developed not only approximates the solution of BVP, but its higher order derivatives as well. We show that the spline collocation method is existent and unique when it is applied into a test problem. Also, its global truncation error is estimated. Moreover, the purposed spline method when applied to test problems will be consistent and convergent from sixteenth order. Three numerical examples are given to illustrate the applicability and efficiency of the new method. Comparisons of our results with some other methods show that our method is very effective and successful.