تجزیه و تحلیل روش تفاضلات متناهی برای معادلات کلاین-گوردن و کلاین-گوردن-زاخاروف

در این پایان نامه به وسیله ی روش تفاضلات متناهی جواب معادلات با مشتقات جزیی، برای دو معادله ی کلاین-گوردن و کلاین-گوردن-زاخاروف تقریب زده می شود، که در آن معادله ی کلاین-گوردن یک معادله موج یک بعدی خطی روی دامنه ی بیکران و معادله ی کلاین-گوردن-زاخاروف یک معادله موج یک بعدی غیرخطی روی دامنه ی کراندار می باشند. برای حل معادله ی کلاین-گوردن روی دامنه ی بیکران دو شرط مرزی مصنوعی به منظور تبدیل مسئله ی اصلی به یک مسئله ی مقدار اولیه مرزی روی یک دامنه ‍ ی کراندار معرفی می شود که توسط یک روش تفاضلات متناهی صریح آنالیز می شود. همچنین یک الگوریتم سریع برای کاهش هزینه محاسباتی و یک روش مرزی مصنوعی گسسته که از ایده ی تبدیل z ناشی می شود، نیز بدست می آیند. برای حل معادله ی کلاین-گوردن-زاخاروف یک روش تفاضلات متناهی ضمنی و یک روش صریح معرفی می شوند. پایداری، همگرایی و یکتایی جواب هر دو معادله به روش انرژی بررسی می شود.