Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лабораторная работа № 12-14






Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений методом Эйлера – Коши, Рунге-Кутта, метода Адамса

 

Необходимые сведения из теории.

 

Общее и частное решения обыкновенного дифференциально­го уравнения 1-го порядка. Интегральные кривые. Задача Коши. Теорема Пикара. Геометрический смысл правой части дифференциального урав­нения, разрешенного относительно производной. Понятие численного решения. Ломаная Эйлера.

Метод Эйлера-Коши, его геометрический смысл. Метод Рунге-Кутта. Метод Адамса. Оценка погрешности численного решения методом двойного пересчета.

 

Задание

 

Используя метод Эйлера-Коши, найдите численное решение дифференциального уравнения на отрезке [а; Ь] с шагом h = 0, 1, удов­летворяющее начальному условию у(х0) = у0 (в таблицу простав­лять улучшенные значения yi*, найденные двукратными вычисле­ниями с шагом h/2 = 0, 05). Оцените погрешности чисел yi* методом двойного пересчета и определите верные значащие цифры этих чи­сел. Начертите ломаную Эйлера.

 

Уравнения по вариантам

 

Вариант Уравнение x0 y0 [a; b]
    0, 8 [0; 1]
  1, 8   [1, 8; 2, 8]
    1, 2 [0; 1]
      [0; 1]
  1, 6   [1, 6; 2, 6]
    -1 [0; 1]
  -1 0, 5 [-1; 0]
  -2   [-2; -1]
      [1; 2]
      [2; 3]
      [2; 3]
      [1; 2]
    -1 [1; 2]
  1, 5   [1, 5; 2, 5]
      [0; 1]

 

Порядок выполнения работы

1. Убедитесь в существовании и единственности решения постав­ленной задачи Коши.

2. Вычислите вручную у1* и оцените его погрешность.

3. Составьте программу вывода таблицы

 

xi yi* yi Ei
       

 

где yi приближение к значению точного решения в точке хi, най­денное однократным вычислением по методу Эйлера - Коши (с ша­гом h = 0, 1), Ei оценка погрешности значения yi*.

4. Получите искомое численное решение, выписывая табличные значения с верными значащими цифрами.

5. Постройте соответствующую ломаную Эйлера.

 

Решить соответствующее уравнение по методу Рунге-Кутта 4-го порядка точности. Задание и порядок выполнения работы тот же самый.

 

Решить соответствующее уравнение по методу Адамса 4-го порядка точности, использовав в качестве y0. y1, y2, y3 значения, полученные с помощью метода Рунге-Кутта 4-го порядка точности. Задание и порядок выполнения работы тот же самый.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.