Решение дифференциальных уравнений в системе MathCAD

Контрольная работа - Математика и статистика

Другие контрольные работы по предмету Математика и статистика

»овий

 

 

Сформируем вектор правых частей

 

Найдем матрицу значений решения этой системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим фазовый портрет решения графики компонент решения

 

Фазовый портрет решения Графики компонент решения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odesolve

 

Введем в MathCAD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим фазовый портрет решения графики компонент решения

 

Фазовый портрет решения Графики компонент решения

 

 

 

Общий график решения (Рунге - Кутты (rkfixed, rkadapt), Булирша - Штера (Bulstoer) и Odesolve)

 

Общий фазовый портрет решения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие графики компонент решения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее точным является метод Odesolve, так как из общих графиков видно что его функция более гладкая.

 

Z - rkfixed, R - Rkadapt, B - Bulstoer

 

Задание №4

 

Найдите решение дифференциального уравнения с начальными условиями , , на отрезке [0; 4]. Нарисуйте графики

Метод Рунге - Кутты rkfixed

 

 

Сформируем вектор начальных условий

 

 

 

Сформируем вектор правых частей

 

 

Найдем матрицу значений решения этой системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод Рунге - Кутты Rkadapt

 

 

Сформируем вектор

начальных условий

 

 

 

Сформируем вектор

правых частей

 

 

Найдем матрицу значений решения этой системы

дифференциальный уравнение MathCAD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод Булирша - Штёра Bulstoer

 

 

Сформируем вектор начальных условий

 

 

 

Сформируем вектор

правых частей

 

 

Найдем матрицу значений решения этой системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odesolve

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим график

 

 

 

 

 

 

 

 

Общий график

На графике видно что все методы совпадают по точности.Y - rkfixed, R - Rkadapt, B - Bulstoer

Вывод: мы научились решать дифференциальные уравнения в системе MathCAD методами Рунге -Кутты (rkfixed, rkadapt), Булирша - Штера (Bulstoer) и Odesolve. Наиболее точными являются методы Odesolve и Bulstoer, наихудшим rkfixed.