Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Вид материалаРешение
Подобный материал:
Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений.


Рассмотрим задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка , . Требуется найти функцию , которая удовлетворяет уравнению на интервале и начальному условию в точке .

Точные методы решения дифференциальных уравнений известны только для некоторых классов уравнений. Из численных методов одним из наиболее употребительных является метод Рунге−Кутта четвёртого порядка: отрезок разбивают на частей точками и на каждом −ом шаге вычисляют коэффициенты

,

,

,

.

Значение решения находят по формуле .

Погрешность метода Рунге−Кутта четвёртого порядка равна на всём промежутке интегрирования дифференциального уравнения.

Задача 1. Найти по алгоритму Рунге−Кутта решение задачи Коши на промежутке с точностью

Эта задача имеет точное решение . Построить на одном чертеже графики точного и приближённого решений.


Задача 2. Решить задачу Коши на промежутке с точностью . Построить график решения.