Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Метод последовательных приближений




Этот метод используется для построения начала таблицы. Формулы метода последовательных приближений:

где b i – коэффициенты экстраполяционной формулы Адамса, r – порядок практически постоянных в пределах заданной точности разностей. Разностями r -го порядка пренебрегают.

Значения коэффициентов

По этому методу сначала вычисляются приближённо значения y 1, y 2,¼, yr. Причём y 1 находят по первой формуле, оставляя в ней лишь два слагаемых; y 2 находят по второй формуле, ограничиваясь тремя слагаемыми, и т.д. Далее проводится итерационный процесс до тех пор, пока в пределах заданной точности не совпадут y 1, y 2,¼, yr, полученные на последнем и предпоследнем этапах. Значения y 1, y 2,¼, yr, полученные на последнем этапе, принимаются за окончательный результат.

Задание № 7

Решить численно одним из методов с точностью 10-5 на промежутке [0, 1] дифференциальное уравнение при начальном условии х (0) = 0.

Составить программу решения уравнения (допускается любой язык программирования), привести результаты её реализации и построить график решения. Проверить правильность решения, используя специализированные математические пакеты.

Вариант А

Вариант Уравнение а k
  x ' = cos(at + x) + k (tx) 1.00 0.50
  -"- 1.25 0.75
  -"- 1.50 1.00
  -"- 1.75 1.25
  -"- 2.00 1.50
  x ' = 1 – sin(at + x) + 1.00 - 0.3
  -"- 1.25 - 0.1
  -"- 1.50 0.1
  -"- 1.75 0.3
  -"- 2.00 0.5
  x ' = + k x 2 1.00 - 0.5
  -"- 1.25 - 0.3
  -"- 1.50 - 0.1
  -"- 1.75 0.1
  -"- 2.00 0.3
  x ' = 1 + (at)sin(x) – (k + t) x 0.50 1.00
  -"- 0.75 1.25
  -"- 1.00 1.50
  -"- 1.25 1.75
  -"- 1.50 2.00
  x ' = (ax 2)cos(t) + k x 0.6 0.2
  -"- 0.7 0.3
  -"- 0.8 0.4
  -"- 0.9 0.5
  -"- 1.0 0.6

 

Вариант Б

Вариант Уравнение a k
  x ' = 1 + a x sin(t) – k x 2 0.2 1.00
  -"- 0.4 1.25
  -"- 0.6 1.50
  -"- 0.8 1.75
  -"- 1.0 2.00
  x ' = a e – (a + t x) + k (t 2 + x) 0.2 0.3
  -"- 0.4 0.4
  -"- 0.6 0.5
  -"- 0.8 0.6
  -"- 1.0 0.7
  x ' = 0.1 0.1
  -"- 0.2 0.2
  -"- 0.3 0.3
  -"- 0.4 0.4
  -"- 0.5 0.5
  x ' = 0.2 ch(a t + x) + 0.3 1.00
  -"- 0.4 1.25
  -"- 0.5 1.50
  -"- 0.6 1.75
  -"- 0.7 2.00
  - 0.5 0.2
  -"- - 0.4 0.3
  -"- - 0.3 0.4
  -"- - 0.2 0.5
  -"- - 0.1 0.6

Замечание 1. В рамках пакета Maple проверка правильности решения задачи осуществляется следующим образом:

Таблица значений решения в узлах сетки с шагом h = 0.05 приведена ниже.

Замечание 2. В рамках пакета Mathcad решение обыкновенных дифференциальных уравнений осуществляется последовательностью специальных команд.

Сначала формируются "матрицы" (в данном случае скаляры) начальных условий и правой части. Затем командой rkfixed (или какой-либо другой) осуществляется сама процедура решения.

 

0 0

0.05000000000000 0.00084520959923

0.10000000000000 0.00343083039397

0.15000000000000 0.00783786372686

0.20000000000000 0.01415598922061

0.25000000000000 0.02248458081565

0.30000000000000 0.03293379527424

0.35000000000000 0.04562590720360

0.40000000000000 0.06069676562373

0.45000000000000 0.07829758606469

0.50000000000000 0.09859694045094

0.55000000000000 0.12178321860328

0.60000000000000 0.14806740950846

0.65000000000000 0.17768656848628

0.70000000000000 0.21090780566410

0.75000000000000 0.24803330959979

0.80000000000000 0.28940623751877

0.85000000000000 0.33541823340112

0.90000000000000 0.38651842970525

0.95000000000000 0.44322513172968

1.00000000000000 0.50614014425799

 

MATLAB

 

 

Maple Mathcad

Таблица значений функции приведена выше.

Замечание 3. Пакет MATLAB требует оформления правой части уравнения в виде m-функции:

function df=DifEq(t,x)

global a k

df=(exp(k*x+t)-exp(-(k*x+t)))/(2.0*(0.9+a))+k*x;

Затем вводятся команды:

Таблица значений функции приведена выше. Ниже представлен график решения.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 396 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинать всегда стоит с того, что сеет сомнения. © Борис Стругацкий
==> читать все изречения...

2320 - | 2074 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.