Fourth- and fifth-order iterative schemes for nonlinear equations in coupled systems: A novel Adomian decomposition approach
- 1. University of Gujrat
- 2. University of the Punjab
- 3. King Abdulaziz University
- 4. Istinye University
Description
In the fields of numerical analysis and applied science, approximating the roots of nonlinear equations is a fundamental and intriguing challenge. With the rapid advancement of computing power, solving nonlinear equations using numerical techniques has become increasingly important.Numerical methods for nonlinear equations play a critical role in many areas of research and industry, enabling scientists and engineers to model and understand complex systems and make accurate predictions about their behavior. This paper aims to propose novel fourth- and fifth-order iterative schemes for approximating solutions to nonlinear equations in coupled systems using Adomian decomposition methods. The proposed method's convergence is examined and numerical examples are provided to demonstrate the effectiveness of the new schemes. We compare these iterative techniques with some previous schemes in the literature, and our results show that the new schemes are more efficient. Our findings represent a significant improvement over previously reported results. Polynomiography is an important tool for visualizing the roots of complex polynomials. It is widely used by researchers, mathematicians and engineers, as it provides a way to visualize complex equations understand their behavior. Our proposed method is capable of generating polynomiographs of complex polynomials, revealing interesting patterns that provide clear visual representations of the roots of complex polynomials.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في مجالات التحليل العددي والعلوم التطبيقية، يعد تقريب جذور المعادلات غير الخطية تحديًا أساسيًا ومثيرًا للاهتمام. مع التقدم السريع لقوة الحوسبة، أصبح حل المعادلات غير الخطية باستخدام التقنيات العددية أمرًا متزايد الأهمية. تلعب الطرق العددية للمعادلات غير الخطية دورًا حاسمًا في العديد من مجالات البحث والصناعة، مما يمكّن العلماء والمهندسين من نمذجة وفهم الأنظمة المعقدة وتقديم تنبؤات دقيقة حول سلوكهم. تهدف هذه الورقة إلى اقتراح مخططات تكرارية جديدة من الدرجة الرابعة والخامسة لتقريب الحلول للمعادلات غير الخطية في الأنظمة المقترنة باستخدام طرق تحليل أدوميان. يتم فحص تقارب الطريقة المقترحة وتقديم أمثلة رقمية لإثبات فعالية المخططات الجديدة. نقارن هذه التقنيات التكرارية مع بعض المخططات السابقة في الأدبيات، وتظهر نتائجنا أن المخططات الجديدة أكثر كفاءة. تمثل النتائج التي توصلنا إليها تحسنًا كبيرًا عن النتائج التي تم الإبلاغ عنها سابقًا. تعد دراسة تعدد الحدود أداة مهمة لتصور جذور تعدد الحدود المعقدة. يستخدم على نطاق واسع من قبل الباحثين وعلماء الرياضيات والمهندسين، لأنه يوفر طريقة لتصور المعادلات المعقدة لفهم سلوكهم. إن طريقتنا المقترحة قادرة على توليد مخططات متعددة الحدود من متعددات الحدود المعقدة، مما يكشف عن أنماط مثيرة للاهتمام توفر تمثيلات بصرية واضحة لجذور متعددات الحدود المعقدة.Translated Description (French)
Dans les domaines de l'analyse numérique et des sciences appliquées, l'approximation des racines des équations non linéaires est un défi fondamental et intrigant. Avec l'avancement rapide de la puissance de calcul, la résolution d'équations non linéaires à l'aide de techniques numériques est devenue de plus en plus importante. Les méthodes numériques pour les équations non linéaires jouent un rôle essentiel dans de nombreux domaines de la recherche et de l'industrie, permettant aux scientifiques et aux ingénieurs de modéliser et de comprendre des systèmes complexes et de faire des prédictions précises sur leur comportement. Cet article vise à proposer de nouveaux schémas itératifs de quatrième et cinquième ordre pour l'approximation des solutions aux équations non linéaires dans les systèmes couplés en utilisant des méthodes de décomposition adomiennes. La convergence de la méthode proposée est examinée et des exemples numériques sont fournis pour démontrer l'efficacité des nouveaux schémas. Nous comparons ces techniques itératives avec certains schémas antérieurs de la littérature, et nos résultats montrent que les nouveaux schémas sont plus efficaces. Nos résultats représentent une amélioration significative par rapport aux résultats précédemment rapportés. La polynomiographie est un outil important pour visualiser les racines des polynômes complexes. Il est largement utilisé par les chercheurs, les mathématiciens et les ingénieurs, car il permet de visualiser des équations complexes et de comprendre leur comportement. Notre méthode proposée est capable de générer des polynomiographes de polynômes complexes, révélant des motifs intéressants qui fournissent des représentations visuelles claires des racines de polynômes complexes.Translated Description (Spanish)
En los campos del análisis numérico y la ciencia aplicada, aproximar las raíces de las ecuaciones no lineales es un desafío fundamental e intrigante. Con el rápido avance de la potencia de cálculo, la resolución de ecuaciones no lineales utilizando técnicas numéricas se ha vuelto cada vez más importante. Los métodos numéricos para ecuaciones no lineales desempeñan un papel fundamental en muchas áreas de la investigación y la industria, permitiendo a los científicos e ingenieros modelar y comprender sistemas complejos y hacer predicciones precisas sobre su comportamiento. Este artículo tiene como objetivo proponer nuevos esquemas iterativos de cuarto y quinto orden para aproximar soluciones a ecuaciones no lineales en sistemas acoplados utilizando métodos de descomposición adomianos. Se examina la convergencia del método propuesto y se proporcionan ejemplos numéricos para demostrar la efectividad de los nuevos esquemas. Comparamos estas técnicas iterativas con algunos esquemas anteriores en la literatura, y nuestros resultados muestran que los nuevos esquemas son más eficientes. Nuestros hallazgos representan una mejora significativa con respecto a los resultados informados anteriormente. La polinomiografía es una herramienta importante para visualizar las raíces de polinomios complejos. Es ampliamente utilizado por investigadores, matemáticos e ingenieros, ya que proporciona una forma de visualizar ecuaciones complejas para comprender su comportamiento. Nuestro método propuesto es capaz de generar polinomiografías de polinomios complejos, revelando patrones interesantes que proporcionan representaciones visuales claras de las raíces de polinomios complejos.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مخططات تكرارية من الدرجة الرابعة والخامسة للمعادلات غير الخطية في الأنظمة المقترنة: نهج تحلل أدوميان جديد
- Translated title (French)
- Schémas itératifs de quatrième et cinquième ordre pour les équations non linéaires dans les systèmes couplés : une nouvelle approche de décomposition adomienne
- Translated title (Spanish)
- Esquemas iterativos de cuarto y quinto orden para ecuaciones no lineales en sistemas acoplados: un nuevo enfoque de descomposición adomiana
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4379010261
- DOI
- 10.1016/j.aej.2023.05.047
References
- https://openalex.org/W1651714918
- https://openalex.org/W1930869719
- https://openalex.org/W1990144485
- https://openalex.org/W1992709107
- https://openalex.org/W2048125276
- https://openalex.org/W2051718952
- https://openalex.org/W2054711601
- https://openalex.org/W2070007895
- https://openalex.org/W2087815951
- https://openalex.org/W2089470918
- https://openalex.org/W2109195981
- https://openalex.org/W2128390422
- https://openalex.org/W2296409083
- https://openalex.org/W2313644845
- https://openalex.org/W2475842711
- https://openalex.org/W2477201005
- https://openalex.org/W2586459434
- https://openalex.org/W2619997319
- https://openalex.org/W2894116511
- https://openalex.org/W2902473220
- https://openalex.org/W2964631455
- https://openalex.org/W2965612715
- https://openalex.org/W2997954717
- https://openalex.org/W3033287871
- https://openalex.org/W3099315098
- https://openalex.org/W3137972681
- https://openalex.org/W3152852286
- https://openalex.org/W3188734037
- https://openalex.org/W3206388678
- https://openalex.org/W4200624012
- https://openalex.org/W4213129965
- https://openalex.org/W4214933066
- https://openalex.org/W4230884790
- https://openalex.org/W4252418188
- https://openalex.org/W4285111026
- https://openalex.org/W4307701255
- https://openalex.org/W4323674434