使用Chebfun求解Blasius方程(一)
Chebfun的特点:
1. 基于Chebyshev展开，展开项数由机器精度自适应控制;
2. 将符号计算和数值计算结合，以处理数值的速度处理函数；
3. 在Matlab上实现，将Matlab处理向量和矩阵的命令重载，以处理函数和算子；
4. 基于Newton迭代法求解非线性微分方程;
5. 使用自动微分技术计算Frechet导数；
6. Chebop的实现利用了谱方法和惰性求值的思想
7. 能表示具有可去奇点的函数
Chebfun仍然在持续开发中，后期对较复杂的求解过程进行了封装，使得用户将更多的精力放在自己的问题上。下面从三个层面使用chebfun系统求解Blasius方程，“麻雀虽小五脏俱全”，以期对Chebfun求解非线性边值问题有较深入的理解。
Blasius方程模拟了一个半无限长平板上的二维粘性层流流动，控制方程是
边界条件是
第一个层面求解：
% SolveBlasiusCase3.mclc;clear;infty=10;N=@(u) diff(u,3)+u.*diff(u,2)./2; % ODE part of the nonlinear BVPA=chebop(0,infty); % Operator on the interval [0,infty]x=chebfun('x',[0 infty]); % The chebfun "x" on the problem intervallambda=4;u = x+(1-exp(-lambda*x))/lambda; % initial guessnrmv = 1; while nrmv > 1e-10 % Newton iterations A.op=@(v) diff(v,3)+u.*diff(v,2)/2+diff(u,2).*v/2; % Frechet derivative Du=diff(u); % Needed to compute the BCs A.lbc=@(v) [v,diff(v)+Du(0)]; A.rbc=@(v) diff(v)+Du(infty)-1; v = A\(-N(u)); % Solve the linearized BVP nrmv = norm(v) u = u + v;enddu=diff(u);d2u=diff(u,2);fprintf('Kowarth reports f''''(0) = 0.332057.\n'); fprintf('Value computed here is f''''(0) = %7.10f.\n',d2u.vals(1)); 1. Chebfun系统大量使用封装和重载技术；
2. 第三个层面的A算子就是第二个层面的J算子，区别在于：在第三个层面，A算子显式地写出，而在第二个层面上J通过对N算子使用diff，自动计算出。
3. 使用Chebfun求解Blasius方程，解对截断区间不敏感！！(比BVP4C好)
本文的计算基于chebfun_v4.2.2194，进一步研究参见使用Chebfun求解Blasius方程(二)。
参考文献：
1). Driscoll, Tobin A.; Bornemann, Folkmar; Trefethen, Lloyd N. (Nov. 22, 2008). "The Chebop system for automatic solution of differentialequations". BIT Num. Math. 48: 701–723.
2). A. Birkisson and T. A. Driscoll, AutomaticFrechet differentiation for the numerical solution of boundary-value problems,ACM Transactions on Mathematical Software.
3). RB Platte, LN Trefethen, Chebfun: A newkind of numerical computing.
4). http://www2.maths.ox.ac.uk/chebfun/guide/html/guide10.html
5). http://www2.maths.ox.ac.uk/chebfun/guide/html/guide7.shtml