I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   5 ,   No . 3 Sep tem b er   2 0 1 6 ,   p p .   1 0 9 ~1 1 7   I SS N:  2252 - 8814          109       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AAS   The Co m bined  R epro ducing   K ern el Method  and  Ta y lo r Series  for So lv ing  Wea kly  Singu la r F red h o l m  In tegra l Equ a tions       Aziz a lla h Alv a nd i 1 ,   M a h m o ud   P a ripo ur 2   1 De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s,  Ha m e d a n   Bra n c h ,   Isla m ic Az a d   Un iv e rsit y ,   Ira n     2 De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s,  Ha m e d a n   Un iv e rsity   o f   T e c h n o lo g y ,   Ira n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Me i 2 2 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   A u g   1 0 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   A u g   2 2 ,   2 0 1 6       In   t h is  p a p e r,   a   n u m e rica m e th o d   is  p r o p o se d   f o so lv i n g   w e a k ly   sin g u lar   F re d h o lm   in teg ra e q u a ti o n in   Hi lb e rt  re p r o d u c in g   k e rn e sp a c e   (RKH S ).   T h e   T a y lo se ries   is  u se d   t o   re m o v e   sin g u larity   a n d   re p ro d u c i n g   k e rn e f u n c ti o n   a re   u se d   a a   b a sis.  T h e   e ff e c ti v e n e ss   a n d   sta b il it y   o f   th e   n u m e rica l   sc h e m e   is   il lu stra ted   t h ro u g h   tw o   n u m e rica e x a m p les .   K ey w o r d :   Fre d h o l m   i n te g r al   R ep r o d u cin g   k er n e l   T ay lo r   s er ies   W ea k l y   s in g u lar   Co p y rig h ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A ziza l lah   A l v a n d i,   Dep ar t m en t o f   Ma th e m at ics,   Ha m ed an   B r an c h ,   I s la m ic  A za d   U n iv er s it y ,   Ha m ed an ,   I r an .   E m ail:  A l v a n d y a @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     W ea k l y   s i n g u lar   Fre d h o l m   i n teg r al   eq u atio n s   ( W SF I E s )   h av m a n y   ap p licatio n s   in   p r o b lem s   o f   ap p lied   s cien ce s ,   m ath e m at ica p h y s ics,  as tr o p h y s ics  a n d   s o l id   m ec h a n ic s .   T h n u m er ical  s o lv ab ilit y   o f   t h e s eq u atio n s   an d   o t h er   r elate d   eq u atio n s   h a v b ee n   p u r s u ed   b y   s e v er al  a u th o r s   a n d   s o l v ed   b y   m a n y   n u m er ical   m et h o d s   s u ch   a s   g en er aliza t i o n   o f   t h E u ler - Ma cla u r i n   s u m m at io n   f o r m u la  [ 1 ] ,   ap p licatio n   o f   h o m o to p y   p er tu r b atio n   m e th o d   [ 2 ] ,   d if f er en tial  tr an s f o r m   m e th o d   [ 3 ] ,   d is cr ete   Gale r k in   m et h o d   [ 4 ] ,   m o d if ied   HP m et h o d   [ 5 ] ,   SC W   m et h o d   [ 6 ] ,   s p ec tr al  m et h o d s   [ 7 ] ,   f r ac tio n al  lin ea r   m u lti - s tep   m et h o d s   [ 8 ] ,   J ac o b s p ec tr al  m et h o d   [ 9 ]   an d   o th er   m et h o d s   o cc u r ed   in   [ 1 0 - 1 4 ] .   R ec en t l y ,   b ased   o n   r ep r o d u cin g   k er n el  t h eo r y ,   th r ep r o d u cin g   k er n el  m et h o d   ( R KM )   h as  b ee n   s u cc e s s f u ll y   ap p lied   to   in te g r al  eq u atio n s ,   Hilb er t y p s in g u lar   i n te g r al  eq u atio n s   o f   t h s ec o n d   k i n d   [ 1 5 ] ,   Fre d h o l m   i n te g r al  eq u a tio n   o f   t h f ir s k i n d   [ 1 6 ] ,   s in g u lar   in te g r al  eq u at io n   w i th   co s ec an k er n el  [ 1 7 ] ,   th e   r ep r o d u cin g   k er n el  m e th o d   h a s   b ee n   p r es en ted   an d   d ev elo p e d   in   [ 1 8 - 2 5 ] .   I n   th is   letter ,   n u m er ical  s c h e m b y   u s in g   r ep r o d u cin g   k er n el  s p ac an d   T ay lo r   s er ies  to   s o lv th e   f o llo w in g   w ea k l y   s i n g u lar   Fre d h o l m   i n teg r al  eq u atio n   i s   p r o v id ed :     1, 0 , d ) ( ) , ( ) ( = ) ( 1 0 x t t u t x k x f x u     ( 1 )     w h er k er n el  ) (1 1 = ) , ( t t x k   w ith   th a s s u m p tio n   1 < < 0 ,   is   w ea k l y   s i n g u lar   an d   ) ( x u   is   t h u n k n o w n   f u n ctio n   to   b d eter m i n ed .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I J AA S    Vo l.  5 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 6   :   1 0 9     1 1 7   110   T h is   p ap er   is   o r g an ized   as  f i v s ec tio n s   in c lu d i n g   th i n tr o d u c tio n .   I n   t h n ex t   s ec tio n ,   th r e p r o d u cin g   k er n el  s p ac es  ar p r esen ted   in   o r d er   to   co n s tr u ct  r ep r o d u cin g   k er n el  f u n ctio n s   i n   t h s p ac [ 0 , 1 ] 2 m W .   E q u atio n   ( 1 )   is   c o n v er ted   in to   an   eq u iv alen eq u atio n   an d   th r ep r esen tat io n   o f   ap p r o x i m ate  s o lu tio n   f o r   Fre d h o l m   in te g r al  eq u atio n s   w ith   w ea k l y   s i n g u lar   k er n el  is   o b tain ed   i n   Sectio n   3 .   T h n u m er ical  ex a m p les  ar p r esen ted   to   d em o n s tr ate  t h ac cu r ac y   o f   th m et h o d   in   Sect io n   4 .   T h last   s ec tio n   is   b r ief   co n cl u s i o n .       2.   RE P RO DUC I N G   K E RN E L   H I L B E R T   SPAC E   [ 0 , 1 ] 2 m W   T h f u n c tio n   s p ac [ 0 , 1 ] 2 m W   is   d ef in ed   as f o llo w s :   Def ini t io 2 . 1 .   ) ( | ) ( { = [ 0 , 1 ] 1) ( 2 x u x u W m m   is   an   ab s o lu tel y   co n ti n u o u s   r ea l   v al u f u n ctio n ,   [ 0 , 1 ] } ) ( 2 ) ( L x u m .   T h in n er   p r o d u ct  an d   n o r m   i n   [ 0 , 1 ] 2 m W   ar d ef in ed   r esp ec tiv el y   b y     , d ) ( ) ( ( 0 ) ( 0 ) = , ) ( ) ( 1 0 ) ( ) ( 1 0 = 2 x x v x u v u v u m m i i m i m W   ( 2 )     An d     [ 0 , 1 ] . , , , = 2 m m m W v u u u u   ( 3 )     I n   g e n er al,   th f u n ctio n   s p ac [ 0 , 1 ] 2 m W   is   r ep r o d u cin g   k er n el  s p a ce   an d   its   r ep r o d u cin g   k er n el   ) ( y R x   h as t h f o llo w i n g   r ep r o d u cin g   p r o p e r ty     [ 0 , 1 ] . ), ( = ) ( ), ( 2 m x W u x u y R y u     T h r ep r o d u cin g   k er n el  ) ( y R x   ca n   b d en o ted   b y     , > , ) ( , , ) ( = ) ( 1 2 1 = 1 2 1 = y x x y d y x x y c y R i i m i i i m i x   ( 4 )     w h er co ef f icien ts   } ,2 1 , 2 , = { ), ( ), ( m i y d y c i i ,   co u ld   b o b tain ed   b y   s o lv i n g   th f o llo w i n g   eq u atio n s       2, ,2 0 , 1 , 2 , = , | ) ( = | ) ( = = m i x x R x x R y x i y i y x i y i   ( 5 )     1, = ) | ) ( | ) ( ( 1) ( = 1 2 1 2 = 1 2 1 2 y x m y m y x m y m m x x R x x R   ( 6 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Th C o mb in ed   R ep r o d u cin g   K ern el  Meth o d   a n d   Ta ylo r   S eries   fo r   S o lvin g   W ea kly  …  ( A z i z a lla h   A lva n d i )   111   1. , 0 , 1 , = 0, = ( 1 ) 1, , 0 , 1 , = 0, = ( 0 ) 1) ( ( 0 ) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 m i x R m i x R x R i m y i m i m y i m i m i y i   ( 7 )       3.   SO L VI NG   E Q UA T I O N   ( 1 )   I T H E   R E P RO DU CIN G   K E RNE L   SPAC E     3 . 1 .   An Eq uiv a lent   T ra ns f o r m a t i o n o f   E qu a t io n ( 1 )   I n   th is   s ec tio n ,   f o r   s o l v in g   E q u atio n   ( 1 )   an   eq u i v alen tr an s f o r m a tio n   o f   E q u atio n   ( 1 )   is   p r o p o s ed .   C o n s id er   th in te g r al  eq u atio n   w it h   th g iv e n   co n d itio n s   in   r elatio n   ( 1 ) .   W ith   th T ay lo r   s er ies  ex p an s io n   o f   ) ( t u   b ased   o n   ex p an d in g   ab o u th g iv e n   p o in x   b elo n g in g   to   th in ter v a 0 , 1 ,   w h av t h T ay lo r   s er ies   ap p r o x im a tio n   o f   ) ( t u   in   th f o llo w i n g   f o r m       ), ( 1 ) ! ( ) ( ) ( ! ) ( ) ( 2 ) ( ) ( ) ( ) ( = ) ( , 1) ( 1 ) ( 2 t x n n n n u n x t x u n x t x u x t x u x t x u t u   ( 8 )     w h er t x ,   is   b et w ee n   x   an d   t.  B y   s u b s t itu t in g   r elatio n   ( 8 )   in to   E q u atio n   ( 1 ) ,   w h a v     ) ( d ) ( ! ) ( ) (1 ) ( ) ( 0 = 1 0 x E t x u k x t t x u n k k n k   ), ( = ) ( d ) ( ) (1 ! ) ( ) ( = 1 0 ) ( 0 = x f x E t x t t k x u x u n k k n k   ( 9 )     w h er ) ( = ) ( ( 0 ) x u x u   an d   t u x t t n x E t x n n n d ) ( ) ( ) (1 1 ) ! ( 1 = ) ( , 1) ( 1 1 0 .   A lter n a tiv e l y ,   w e   u s th tr u n ca ted   T ay lo r   s er ies o f   ) ( t u   an d   s o lv th e   f o llo w in g   eq u atio n     ), ( = d ) ( ) (1 ! ) ( ) ( 1 0 ) ( 0 = x f t x t t k x u x u k k n k ( 1 0 )     w h e n   1 < < 0 t x t t k d ) ( ) (1 1 0   is   co m p u tab le  f o r   . , 0 , 1 , = n k   Hen ce ,   E q u atio n   ( 1 0 )   ca n   b w r itte n   as f o llo w i n g       ). ( = ) ( ) ( ) ( 0 = x f x u x a k k n k   ( 1 1 )     3 . 2 .   T he  E x a ct   a nd   Appro x i m a t e   So lutio n   T h s o lu tio n   o f   E q u at io n   ( 1 1 )   is   g i v en   i n   t h r ep r o d u cin g   k er n el  Hilb er s p ac ), > [ 0 , 1 ] ( 2 n m W m   p ar am eter   n   is   r elate d   to   th e   n u m b er   o f   ter m s   T a y lo r   s e r ies  th at  ar c h o s e n .   W d ef i n th o p er ato r   [ 0 , 1 ] [ 0 , 1 ] : 2 2 n m m W W L   as      ), ( ) ( = ) ( ) ( 0 = x u x a x u k k n k L   ( 1 2 )     th en   E q u atio n   ( 1 1 )   ca n   b w r it ten   as      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I J AA S    Vo l.  5 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 6   :   1 0 9     1 1 7   112   ). ( = ) ( x f u L   ( 1 3 )     I is   clea r   t h at  L   is   b o u n d ed   li n ea r   o p er ato r   an d   L   is   t h ad j o i n o p er ato r   o f   L .   I n   o r d er   to   o b tain   th r ep r esen tatio n   o f   t h s o lu ti o n   o f   E q u atio n   ( 1 1 ) ,   let      ( ) = ( ) ,   ( ) = ( ) = [ ( ) ] ( ) ,   ( = 1 , 2 , ) ,   ( 1 4 )     w h er 1 = } { i i x   is   d en s i n   t h in ter v al  [ 0 , 1 ] .   Hen ce ,   o n g et s       . | ) , ( ) ( = ) ( = 0 = i x y k k i k n k i y y x R x a x   ( 1 5 )     T heo re m   3 . 2 . 1 .   I f   1 = } { i i x   is   d en s in   [ 0 , 1 ] ,   th en   1 = )} ( { i i x   is   co m p lete  s y s te m   i n   [ 0 , 1 ] . 2 m W   P r o o f.   I f   f o r   an y   [ 0 , 1 ] , ) ( 2 m W x u   it h as  , 1 , 2 , = 0 = ) ( ), ( i x x u i n a m el y       ) )( ( ( ), ( = ) ( ), ( i x i x y yR x u x x u L   0. = ) )]( ( [ = ) ( ) ( ), ( = i y i x y x y u x y R x u L L   ( 1 6 )     No te  th at  1 = } { i i x   is   d en s s et,   h e n ce   0. ) ( x u y L   I f o llo w s   th at  0 ) ( x u .   So   th p r o o f   o f   th eo r e m   is   co m p lete.   B y   Gr am - Sc h m id p r o ce s s ,   w o b tain   an   o r th o g o n a b asis   1 = )} ( { i i x   o f   [ 0 , 1 ] , 2 m W   s u c h   th a t     ), ( = ) ( 1 = x x k ik i k i   ( 1 7 )     w h er ik   ar o r th o g o n al  co ef f ici en ts .   I n   o r d er   to   o b tain   ij ,   let      ). ( = ) ( 1 = x B x k ik i k i   , = ) ( ), ( 2 2 1 1 = ii ik i k i i B B x x   . ) ( ), ( = 2 1 1 = ik i k i i ii B x x B   . ) ( ), ( 1 = 2 1 1 = ik i k i i ii B x x   . = 1 = kj ik i j k ii ij B   ( 1 8 )     T heo re m   3 . 2 . 2   I f   ) ( x u   is   th s o l u ti o n   o f   E q u atio n   ( 1 ) ,   th en       ). ( ) ( = ) ( 1 = 1 = x x f x u i k ik i k i   ( 1 9 )     P r o o f.   ) ( x u   ca n   b ex p an d ed   to   Fo u r ier   s er ies i n   ter m   o f   n o r m al  o r th o g o n al  b asi s   ) ( x i   in   [ 0 , 1 ] , 2 m W   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Th C o mb in ed   R ep r o d u cin g   K ern el  Meth o d   a n d   Ta ylo r   S eries   fo r   S o lvin g   W ea kly  …  ( A z i z a lla h   A lva n d i )   113   ) ( ) ( ), ( = ) ( ) ( ), ( = ) ( 1 = 1 = 1 = x x x u x x x u x u i k ik i k i i i i   ) ( ) ( ), ( = ) ( ) ( ), ( = 1 = 1 = 1 = 1 = x x x u x x x u i k ik i k i i k ik i k i L L   ). ( ) ( = ) ( ) ( ), ( = 1 = 1 = 1 = 1 = x x f x x x f i k ik i k i i k ik i k i   ( 2 0 )     T h p r o o f   is   co m p lete.   B y   tr u n ca t in g   t h s er ies o f   t h lef t - h a n d   s id o f   ( 1 9 ) ,   w o b tain   th ap p r o x i m ate  s o l u tio n   o f   ( 1 )       ). ( ) ( = ) ( 1 = 1 = x x f x u i k ik i k N i N   ( 2 1 )     ) ( x u N   in   ( 2 1 )   is   th N - ter m   i n ter ce p o f   ) ( x u   in   ( 1 9 ) ,   s o   ) ( ) ( x u x u N   in   [ 0 , 1 ] 2 m W   as  . N   L e mm a   3 . 2 . 1 .   I f   [ 0 , 1 ] ) ( 2 m W x u ,   th en   th er e x is t s   co n s ta n c   s u c h   th at  m x u c x u P P ) ( | ) ( | . Pr o o f.       , ) ( ) ( | ) ( ), ( | = | ) ( | m x x y R y u y R y u x u     th er ex i s ts   co n s tan c   s u c h   t h at      . | ) ( | m u c x u     T h p r o o f   o f   th le m m i s   co m p lete.   W   T heo re m   3 . 2 . 3 .   Su p p o s th f o llo w i n g   co n d it io n s   ar s at is f i ed   ( i)   m W N x u 2 ) (   is   b o u n d ed ;   ( ii)  1 = } { i i x   is   d en s in   [ 0 , 1 ] .     T h en   N - ter m   ap p r o x i m ate  s o lu t io n   ) ( x u N   co n v er g es  to   th e   ex ac t   s o lu tio n   ) ( x u   o f   E q u atio n   ( 1 )   an d   t h e   ex ac t so l u tio n   i s   ex p r ess ed   as      ), ( = ) ( 1 = x B x u i i i   ( 2 2 )     w h er ). ( = 1 = k ik i k i x f B   P r o o f.   ( i)   T h co n v er g en ce   o f   ) ( x u N   w ill b p r o v ed .   Fro m   ( 2 1 ) ,   o n g ets      ). ( ) ( = ) ( 1 x B x u x u N N N N   ( 2 3 )     Fro m   th o r th o g o n alit y   o f   , )} ( { 1 = i i x   it f o llo w s   t h at      . ) ( = ) ( 2 2 2 1 2 2 N m W N m W N B x u x u     T h s eq u en ce   m W N x u 2 ) (   is   m o n o to n i n c r ea s in g .   Du to   m W N x u 2 ) (   b ein g   b o u n d e d ,   m W N x u 2 ) (   is   co n v er g e n as so o n   as  . N   T h en   th er ex is t s   a   co n s tan c   s u c h   t h at      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I J AA S    Vo l.  5 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 6   :   1 0 9     1 1 7   114   . = 2 1 = c B i i   ( 2 4 )   let  N m > ,   in   v ie w   o f   ), ( ) ( ) ( 1 2 1 1 N N m m m m u u u u u u   it f o llo w s   th at    2 2 1 2 1 1 2 2 = ) ( m W N N m m m m m W N m u u u u u u u u   2 2 1 2 2 2 1 2 2 1 = m W N N m W m m m W m m u u u u u u   ). ( 0, ) ( = 2 1 = N B i m N i   ( 2 5 )     C o n s id er in g   t h co m p lete n es s   o f   [ 0 , 1 ] 2 m W ,   it h as      . ), ( ) ( 2 . N x u x u m W N     ( ii)  I t is p r o v ed   th at  ) ( x u   is   th s o l u tio n   o f   E q u atio n   ( 1 1 ) .   Fro m   ( 2 2 ) ,   it f o llo w s       ) ( ), ( = ) )( ( 1 = x x B x u j i i i j L L     ) ( ), ( = 1 = x x B j i i i L     , ) ( ), ( = 1 = x x B j i i i     it f o llo w s   t h at        m W j Nj N j i i i j Nj N j x x B x u 2 1 = 1 = 1 = ) ( ), ( = ) )( ( L     . = ) ( ), ( = 2 1 = N m W N i i i B x x B     I f   1 = N ,   th en   ) ( = ) )( ( 1 1 x f x u L   I f   2 = N   th e n   ) ( ) ( = ) )( ( ) )( ( 2 22 1 21 2 22 1 21 x f x f x u x u L L   I t is cle ar   th at  ) ( = ) )( ( 2 2 x f x u L     Mo r eo v er ,   it  is   ea s y   to   s ee   b y   i n d u ctio n   th a ). ( = ) )( ( j j x f x u L   Sin ce   1 = } { i i x   is   d en s o n   [ 0 , 1 ] ,   f o r   an y   [ 0 , 1 ] x       ). ( = ) )( ( x f x u L   ( 2 6 )     T h at  is ,   ) ( x u   is   th s o l u tio n   o f   E q u atio n   ( 1 1 )   an d       ). ( = ) ( 1 = x B x u i i i   ( 2 7 )     T h p r o o f   is   co m p lete.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Th C o mb in ed   R ep r o d u cin g   K ern el  Meth o d   a n d   Ta ylo r   S eries   fo r   S o lvin g   W ea kly  …  ( A z i z a lla h   A lva n d i )   115   4.   NUM E RICAL   E XAM P L E S   I n   th i s   s ec t io n ,   t w o   ex a m p les  w it h   e x ac s o l u tio n s   ar g i v e n .   W tak 10 = N ,   th at  N   is   t h n u m b er   o f   ter m s   o f   t h Fo u r ier   s er ies  o f   t h u n k n o w n   f u n ctio n   ) ( x u .   P ar a m eter   n   is   th n u m b er   o f   ter m s   o f   t h T ay lo r   s er ies an d   w ch o o s n m >   f o r   s o lv i n g   t h ese  e x a m p les.    E x a m p le  4 . 1 .   W co n s id er   th f o llo w in g   w ea k l y   s i n g u lar   Fr ed h o l m   i n teg r al  E q u a tio n   [ 1 ] :     1, 0 , d 1 ) ( 15 16 = ) ( 1 0 2 x t t t u x x u   ( 2 8 )     w it h   t h ex ac s o lu t io n   2 = ) ( x x u   L et  3 = n   an d   ap p ly in g   th r ep r o d u cin g   k er n el  m et h o d .   T h co m p ar is o n   b et w ee n   th ex ac s o l u tio n   an d   th ap p r o x i m a te  s o lu tio n   an d   th ab s o l u te  er r o r s   in   s p ac es  [ 0 , 1 ] [ 0 , 1 ] , 8 2 7 2 W W   ar g r ap h icall y   s h o w n   i n   Fig u r 1 ,   r esp ec tiv el y .   T h ab s o lu te  er r o r s   b etw ee n   ) ( x u   an d   ) ( 10 x u   in   s p ac es  [ 0 , 1 ] [ 0 , 1 ] , 8 2 7 2 W W   ar s h o w n   in   T ab le  1 .   B y   in cr ea s in g   m ,   th b eh av io r   i m p r o v e s .   T h is   i s   an   i n d icatio n   o f   s tab ilit y   o n   t h r ep r o d u cin g   Ker n el.   I i s   o b v io u s l y   o u r   p r esen ted   m et h o d   is   m o r ac cu r ate  t h a n   t h E u ler - M ac lau r in   s u m m a tio n     f o r m u la  m e th o d   [ 1 ] .           Fig u r 1 .   T h Fig u r es o f   t h Ap p r o x im a te  So lu t io n ,   th A b s o lu te  E r r o r s   in   7 2 W   an d   8 2 W   R esp ec ti v el y   L e f t to   R i g h t       T ab le  1 .   Nu m er ical  R es u lt s   o f   E x a m p le  4 . 1 .   N o d e   7 2 10 | ) ( ) ( | W x u x u   8 2 10 | ) ( ) ( | W x u x u   0 . 0   7 . 6 7 8 5 5 E - 6   2 . 1 9 4 1 1 E - 7   0 . 1   4 . 6 6 8 4 9 E - 6   1 . 1 4 4 2 7 E - 7   0 . 2   2 . 6 5 5 7 1 E - 6   3 . 1 2 5 6 5 E - 8   0 . 3   1 . 4 6 2 5 6 E - 6   3 . 0 1 5 4 2 E - 8   0 . 4   8 . 8 9 4 5 1 E - 7   7 . 0 6 6 8 5 E - 8   0 . 5   7 . 1 7 5 4 0 E - 7   9 . 2 3 9 3 4 E - 8   0 . 6   7 . 1 4 8 0 6 E - 7   9 . 8 8 2 4 4 E - 8   0 . 7   6 . 4 5 3 1 5 E - 7   9 . 4 3 6 7 6 E - 8   0 . 8   2 . 8 1 1 2 8 E - 7   8 . 4 8 2 1 2 E - 8   0 . 9   5 . 8 5 1 6 9 E - 7   7 . 6 6 3 5 6 E - 8   1 . 0   2 . 1 2 9 8 7 E - 7   7 . 6 9 5 4 1 E - 8       E x a m p le  4 . 2 .   W co n s id er   th f o llo w in g   w ea k l y   s i n g u lar   Fr ed h o l m   i n teg r al  E q u a tio n   [ 1 ] :       1, 0 , d 1 ) ( 4 . 0 6 0 2 = ) ( 1 0 x t t t u e x u x   ( 2 9 )     th co r r esp o n d in g   e x ac t so l u ti o n   is   g i v e n   b y   x e x u = ) ( .   L et  7 = n   an d   ap p ly in g   th r ep r o d u cin g   k er n el  m et h o d .   T h co m p ar is o n   b et w ee n   th ex ac s o l u tio n   an d   th ap p r o x i m ate  s o l u tio n   an d   th ab s o l u te  er r o r s   in   s p ac es  [ 0 , 1 ] [ 0 , 1 ] , 9 2 8 2 W W   ar g r ap h icall y   s h o w n   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I J AA S    Vo l.  5 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 6   :   1 0 9     1 1 7   116   Fig u r 2 ,   r esp ec tiv el y .   T h a b s o lu te  er r o r s   b etw ee n   ) ( x u   an d   ) ( 10 x u   in   s p ac es  [ 0 , 1 ] [ 0 , 1 ] , 9 2 8 2 W W   ar e   s h o w n   i n   T ab le  2 .   B y   in cr ea s in g   m ,   th b e h av io r   i m p r o v es.  T h i s   is   a n   i n d icatio n   o f   s tab ilit y   o n   th r ep r o d u cin g   Ker n el.   I i s   o b v io u s l y   o u r   p r esen ted   m et h o d   is   m o r ac cu r ate  t h a n   t h E u ler - M ac lau r in   s u m m a tio n     f o r m u la  m e th o d   [ 1 ] .           Fig u r 2 .   T h F ig u r es o f   t h Ap p r o x im a te  So lu t io n ,   th A b s o lu te  E r r o r s   in   8 2 W   an d   9 2 W   R esp ec ti v el y   L e f t to   Ri g h t       T ab le  2 .   Nu m er ical  R es u lt s   o f   E x a m p le  4 . 2 .   N o d e   8 2 10 | ) ( ) ( | W x u x u   9 2 | ) ( ) ( | W N x u x u   0 . 0   2 . 2 9 5 6 8 E - 6   1 . 6 6 5 1 5 E - 7   0 . 1   9 . 7 8 0 9 9 E - 7   1 . 3 0 7 6 9 E - 7   0 . 2   3 . 9 5 9 1 1 E - 7   1 . 4 9 5 0 9 E - 8   0 . 3   2 . 2 3 9 5 5 E - 7   5 . 3 6 1 0 6 E - 8   0 . 4   2 . 0 1 0 3 5 E - 7   2 . 9 4 6 6 4 E - 8   0 . 5   2 . 2 7 9 8 7 E - 7   2 . 1 5 0 0 8 E - 8   0 . 6   2 . 7 1 5 1 5 E - 7   4 . 3 4 8 0 0 E - 8   0 . 7   3 . 0 3 1 3 7 E - 7   4 . 8 4 4 8 7 E - 8   0 . 8   2 . 9 7 5 8 8 E - 7   3 . 1 7 0 6 9 E - 8   0 . 9   2 . 7 6 4 2 4 E - 7   7 . 4 7 2 3 9 E - 8   1 . 0   9 . 8 6 8 8 3 E - 7   2 . 2 1 1 9 4 E - 8       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   w estab lis h ed   m e th o d   to   f in d   n u m er ical  s o l u tio n s   o f   th Fre d h o l m   in teg r a l e q u atio n s   w it h   w ea k l y   s i n g u lar   k er n el.   W u s ed   t h T ay lo r   s er ie s   to   r e m o v s i n g u lar it y   a n d   s o lv ed   s o m e   ex a m p les   w it h   o u r   p r o p o s ed   m et h o d .   A cc o r d in g   to   t h e x a m p le s   s o l v ed   i n   t w o   d i f f er en s p ac es,  b y   i n cr ea s in g   m ,   th b eh a v io r   i m p r o v es.  T h is   is   an   i n d icatio n   o f   s tab ilit y   o n   t h r ep r o d u cin g   Ker n el.   T h r esu lts   f r o m   t h n u m er ica ex a m p le s   s h o w   t h at  th p r ese n m eth o d   i s   ac cu r ate  an d   r eliab le  f o r   s o lv in g   t h e s eq u atio n s .       RE F E R E NC E S     [1 ]   R.   Be h z a d i,   E.   T o h id i ,   F .   T o u t o u n ian ,   " Nu m e ric a so lu ti o n   o f   we a k l y   sin g u lar  F re d h o lm   in teg ra l   e q u a ti o n v ia   g e n e ra li z a ti o n   o f   th e   Eu ler - M a c lau rin   su m m a ti o n   f o rm u la, "   J o u rn a o T a ib a h   U n ive rs it y   fo S c ien c e ,   v o l.   8 ,     p p .   1 9 9 - 205 2 0 1 4 .     [2 ]   J.  Biaz a r,   M .   Esla m i,   H.  Am in ik h a h ,   " A p p li c a ti o n   o f   h o m o to p y   p e rtu rb a ti o n   m e th o d   f o sy ste m o f   V o l terra   in teg ra l   e q u a ti o n s o f   th e   f irst  k in d , "   C h a o s,  S o l it o n &   Fra c ta ls ,   v o l.   42 ,   p p .   3 0 2 0 - 3 0 2 6 2 0 0 9 .   [3 ]   J.  Biaz a r,   M .   Eslam i,   M . R.   Isla m ,   " Diff e r e n ti a tran sf o rm   m e th o d   f o sp e c ial  sy ste m s o f   in teg ra e q u a ti o n s, "   J o u rn a l   o Ki n g   S a u d   Un ive rs it y - S c ien c e ,   v o l.   24 ,   p p .   2 1 1 - 2 1 4 2 0 1 2 .   [4 ]   A .   P e d a s,  E.   T a m m e ,   " Disc re t e   G a l e rk in   m e th o d   f o F re d h o lm   in teg ro - d if fe re n ti a e q u a ti o n w it h   w e a k l y   sin g u lar  k e rn e ls, "   J o u rn a o C o mp u ta ti o n a a n d   Ap p li e d   M a th e ma t ics ,   v o l.   213 ,   p p .   1 1 1 - 1 2 6 20 08 .   [5 ]   J.  Biaz a r,   M .   Eslam i,   " M o d if ied   H P M   f o so lv in g   sy ste m o f   V o lt e rr a   in teg ra e q u a ti o n o f   th e   se c o n d   k in d , "   J o u r n a l   o Ki n g   S a u d   Un ive rs it y - S c ien c e ,   v o l.   23 ,   p p .   35 - 39 2 0 1 1 .   [6 ]   L .   Zh u ,   Y.  W a n g ,   " Nu m e rica s o lu ti o n s   o f   V o lt e rra   in teg ra e q u a ti o n   w it h   w e a k l y   sin g u lar  k e rn e u sin g   S CW   m e th o d , "   A p p li e d   M a t h e ma ti c s a n d   C o mp u ta t io n ,   v o l.   2 6 0 ,   p p .   63 - 70 2 0 1 5 .     [7 ]   Y.  Ch e n ,   T .   T a n g ,   " S p e c tral  m e th o d f o w e a k l y   sin g u lar  Vo lt e rra   i n t e g ra e q u a ti o n w it h   sm o o th   s o l u ti o n s, "   J o u rn a l   o Co m p u t a ti o n a a n d   A p p li e d   M a th e ma t ics ,   v o l.   2 3 3 ,   p p .   9 3 8 - 9 5 0 2 0 0 9 .   [8 ]   C.   L u b ich ,   " F ra c ti o n a l in e a m u lt i - ste p   m e th o d f o A b e l - Vo lt e rra   i n teg ra e q u a ti o n s   o f   th e   se c o n d   k in d , "   M a th e ma ti c s o f   Co m p u t a ti o n ,   vo l .   45 ,   p p .   4 6 3 - 4 6 9 1 9 8 5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Th C o mb in ed   R ep r o d u cin g   K ern el  Meth o d   a n d   Ta ylo r   S eries   fo r   S o lvin g   W ea kly  …  ( A z i z a lla h   A lva n d i )   117   [9 ]   Z.   X ia o - y o n g ,   " Ja c o b sp e c tral  m e th o d   f o th e   se c o n d - k in d   Vo lt e rra   in teg ra e q u a ti o n w it h   a   w e a k l y   s in g u lar  k e rn e l, "   Ap p li e d   M a t h e ma ti c a l   M o d e ll i n g   v o l.   39 ,   p p .   4 4 2 1 - 4 4 3 1 2 0 1 5 .   [1 0 ]   Y.  Ch e n ,   T .   T a n g ,   Co n v e rg e n c e   a n a ly sis  o f   th e   Ja c o b sp e c tral - c o ll o c a ti o n   m e th o d f o Vo lt e rra   in t e g ra e q u a ti o n s   w it h   a   we a k l y   sin g u lar k e rn e l, "   M a th e ma t ics   o C o mp u ta ti o n ,   v o l.   79 ,   p p . 1 4 7 - 1 6 7 2 0 1 0 .   [1 1 ]   E.   Ba b o li a n ,   A . A .   Ha ji k a n d i,   " Th e   a p p r o x im a te  so lu ti o n   o f   a   c las o f   F re d h o lm   in teg ra e q u a ti o n w it h   a   w e a k l y   sin g u lar k e rn e l, "   J o u rn a o Co m p u t a ti o n a a n d   Ap p li e d   M a th e ma t ics ,   p p .   2 3 5 ,   p p .   1 1 4 8 - 1 1 5 9 2 0 1 1 .   [1 2 ]   M .   F e d e rso n ,   R.   Bian c o n i,   L .   Ba rb a n ti ,   " L in e a V o lt e rra   in teg ra e q u a ti o n a th e   li m it   o f   d isc re te  sy ste m s, "   Acta   M a th e ma ti c a e   A p p li c a t a e   S i n ica , v o l.   20 ,   p p .   6 2 3 - 6 4 0 2 0 0 4 .     [1 3 ]   T .   T a n g ,   X .   Xu ,   J.  C h e n g ,   On   s p e c tral  m e th o d f o Vo lt e rra   ty p e   in teg ra e q u a ti o n a n d   th e   c o n v e rg e n c e   a n a l y sis, "   J o u rn a o Co m p u t a ti o n a M a t h e ma ti c s ,   v o l.   26 ,   p p .   8 2 5 - 8 3 7 2 0 0 8 .   [1 4 ]   S .   Ku m a r,   A .   Ku m a r,   D.  Ku m a r,   J.  S in g h ,   A .   S in g h ,   " A n a l y ti c a so lu ti o n   o f   A b e in teg ra e q u a ti o n   a risin g   i n   a stro p h y sic s v ia  L a p lac e   tran s f o rm , "   J o u rn a o th e   E g y p ti a n   M a th e ma ti c a S o c iety ,   v o l.   23 ,   p p .   1 0 2 - 1 0 7 2 0 1 5 .   [1 5 ]   Z.   Ch e n ,   Y. F .   Zh o u ,   " A n   e ff i c ien a lg o rit h m   f o so lv in g   Hilb e rt   ty p e   sin g u lar i n teg ra e q u a ti o n o f   th e   se c o n d   k in d , "   Co mp u ter s &   M a th e ma ti c s wit h   Ap p li c a ti o n s ,   v o l .   58 ,   p p .   6 3 2 - 6 4 0 2 0 0 9 .     [1 6 ]   H.  Du ,   M .   C u i,   " A p p ro x im a t e   so lu ti o n   o f   t h e   F re d h o lm   in teg ra e q u a ti o n   o f   t h e   f irst  k in d   i n   a   re p r o d u c i n g   k e rn e l   Hilb e rt  sp a c e , "   Ap p l ied   M a t h e ma t ics   L e tt e rs ,   v o l.   21 ,   p p .   6 1 7 - 6 2 3 2 0 0 8 .     [1 7 ]   H.  Du ,   J.  S h e n ,   " Re p ro d u c in g   k e rn e m e th o d   o f   so lv in g   sin g u lar  in t e g ra e q u a ti o n   w it h   c o se c a n k e rn e l, "   J o u rn a o M a th e ma ti c a l   An a lys is a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   3 4 8 ,   p p .   3 0 8 - 3 1 4 2 0 0 8 .   [1 8 ]   M - Q.  X u ,   Y - Z.   L in ,   " S im p li f ied   re p ro d u c in g   k e rn e m e th o d   f o f ra c ti o n a d if f e r e n ti a e q u a ti o n w it h   d a ley , "   Ap p li e d   M a th e ma ti c s L e tt e rs ,   v o l   52 ,   p p .   156 - 1 6 1 2 0 1 6 .   [1 9 ]   S .   A b b a sb a n d y a ,   B.   A z a rn a v id ,   M . S .   A lh u th a li ,   " A   sh o o ti n g   re p r o d u c i n g   k e rn e l   Hil b e rt  sp a c e   m e th o d   f o m u lt ip le   so lu ti o n o f   n o n li n e a b o u n d a ry   v a lu e   p ro b lem s, "   J o u rn a o Co mp u ta ti o n a a n d   Ap p li e d   M a t h e ma ti c s ,   v o l.   2 7 9   pp.   2 9 3 - 305 2 0 1 5 .   [2 0 ]   M .   G h a se m i - Ku z e h k a n a n ,   M .   F a r d i,   R . K.  G h a z ian i,   " Nu m e rica so lu ti o n   o f   n o n li n e a d e lay   d if fe re n ti a e q u a ti o n o f   f ra c ti o n a o r d e in   re p r o d u c in g   k e rn e Hilb e rt  sp a c e , "   Ap p li e d   M a th e ma ti c a n d   C o mp u ta t i o n ,   v o l .   2 6 8   pp.   8 1 5 - 831 2 0 1 5 .   [2 1 ]   W .   Jia n g ,   T .   T ian ,   " Nu m e rica so lu ti o n   o f   n o n li n e a V o lt e rra   in teg r o - d if f e re n ti a e q u a ti o n s   o f   f ra c ti o n a o r d e b y   th e   re p ro d u c in g   k e rn e m e th o d , "   Ap p l ied   M a th e ma t ica M o d e ll in g ,   v o l.   39 ,   p p .   4 8 7 1 - 4 8 7 6 2 0 1 5 .   [2 2 ]   F . Z.   G e n g ,   S . P .   Qia n ,   " M o d if ied   re p ro d u c in g   k e rn e m e th o d   f o si n g u larly   p e rtu rb e d   b o u n d a ry   v a lu e   p ro b lem w it h   a   d e lay , "   Ap p li e d   M a th e ma ti c a M o d e ll in g ,   v o l .   39 ,   p p .   5 5 9 2 - 5 5 9 7 2 0 1 5 .   [2 3 ]   H.  Du ,   G .   Zh a o ,   C.   Zh a o ,   " Re p ro d u c in g   k e rn e m e th o d   f o so lv in g   F re d h o m   in teg ro - d if fe re n ti a e q u a ti o n s   w it h   w e a k l y   sin g u larity , "   J o u rn a l   o f   C o mp u t a ti o n a a n d   A p p li e d   M a t h e ma ti c s ,   v o l.   2 5 5 ,   p p .   1 2 2 - 1 3 2 2 0 1 4 .     [2 4 ]   F . Z.   G e n g ,   S . P .   Qia n ,   S .   L i,   " A   n u m e ric a m e th o d   f o sin g u larly   p e rtu rb e d   t u r n in g   p o i n p r o b lem w it h   a n   in terio la y e r, "   J o u rn a o Co m p u t a ti o n a a n d   Ap p li e d   M a th e ma ti c s ,   v o l.   2 5 5 ,   p p .   97 - 1 0 5 2 0 1 4 .   [2 5 ]   T .   Jo rd ã o , V . A .   M e n e g a tt o ,   " W e ig h ted   F o u rier - L a p lac e   tran sf o r m in   re p ro d u c in g   k e rn e Hilb e r sp a c e o n   th e   sp h e re , "   J o u rn a o M a t h e ma ti c a l   An a lys is a n d   A p p l ica ti o n s ,   v o l.   4 1 1 ,   p p .   7 3 2 - 7 4 1 2 0 1 4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.