Получим аппроксимацию уравнения (1.1) на конечномерных подпространствах и , аппроксимирующих исходные пространства и . Для этого заменим функцию аппроксимирующей её функцией , а функцию функцией :
+ + = + + .
Поскольку любая функция может быть представлена в виде линейной комбинации , то полученное вариационное уравнение эквивалентно следующей системе уравнений:
+ + = + + .
Поскольку , оно может быть представлено в виде в итоге получаем СЛАУ для компонент вектора весов q с индексами :
= + + .
При решении исходной краевой задачи с использованием базисных функций, принимающих нулевые значения во всех узлах сетки, кроме одного, конечноэлементная СЛАУ для вектора весов q может быть записана в матричном виде: Aq = b, где компоненты матрицы А и вектора b определяются соотношениями
=
= , эти будем интегралы вычислять как сумму интегралов по конечным элементам , на которые разбита расчётная область:
= = , ,
= = ,
= = , .
В полярных координатах примут компоненты локальных матриц вид
= , = .
Компоненты локального вектора правой части конечного элемента определяются как .
Также формулы эти можно записать в виде .
Билинейные базисные функции:
На отрезке задаются две одномерные линейные функции
= , = , = .
Аналогично на интервале задаются линейные функции
= , = , = .
Локальные базисные функции на конечном элементе = представляются в виде произведений:
= , = ,
= , = .
Биквадратичные базисные функции:
= , = , = ,
= , = , = ,
= , = , = .