Пример II
В
примере 1 были получены рекомендации
сделать шаг t
(а еще лучше t<1),
но это приведет к увеличению времени
счета
Пусть
по каким-то причинам мы не можем сделать
t
.
Тогда методом Эйлера-вперед пользоваться
нельзя, проверим другие методы. Из
остальных самый простой метод Эйлера-назад.
Используем предложенную методику:
,
.
Найдем
полюс :
,
1 всегда.
Причем
полюс действительный и больше нуля.
Теперь
проверим на контрольном примере.
Уравнение
Метод Эйлера - назад приводит к разностной
схеме
,

Пусть
,
.
При


y0=0,
Решение
устойчиво и близко к аналитическому
решению.
Такое
же решение можно было бы получить
аналитически. Решение разностного
уравнения
имеет
вид
При
,
при



Использование
метода трапеций для уравнения
также дает,
что полюс
1 при любом шаге t.
Мы можем получить ошибки, но случай
переполнения порядка не получим.
А
вот для метода парабол получится 2
полюса, один из них меньше единицы,
другой больше единицы. Так что возможно
превращение дискретной системы в
неустойчивую. Это еще раз подтверждает,
что “сложнее” не всегда означает
“лучше”.
23