Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 332.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
378.85 Кб
Скачать

5. (1

+e

x

)y

=

ex

 

 

y

(0)=1,

x [0,2]

6.

 

 

 

 

 

 

 

+ x

2

,

 

 

y (1)=1,

x [1,4]

 

 

 

 

y ,

 

y x = y

 

 

 

 

7.

y′= (y +1)2 lnx,

 

y (1)=1,

x [1,2]

8.

y′= y 1,

 

 

 

y (1)= 2,

x [1,2]

9.

y

=

y

(x

1)

,

 

y 1 = e, x

 

1,5

10.

y

+

 

 

y

=

x

2

,

 

 

y (1)

=

1,

 

x

 

[1,3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

(

 

)

 

[ ]

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

y′=

 

1+ xy

,

 

y

(1)= 0,

x [1,3]

12.

y′= x

+

2 y

 

,

 

 

y (1)=1,

 

x [1,2]

 

 

x2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

13.

y′= yx,

 

y (1)=1,

x [1,2]

 

14.

y

=

 

y2 + yx

,

 

 

y (1)=1,

 

 

x [1,2.5]

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

y′=

 

1y +lnx

,

 

 

y (1)= 0,

 

x [1,6]

16.

y

=

 

y + x

,

 

 

 

y

(1)= 0,

x [1,3]

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

17. (x2 1)у′= y2 ,

 

y (2)=1,

x [2,3]

18.

′+ y = y2 ,

y (1)=5,

 

x [1,3]

19.

′− y = y

3

,

y

(

0

)

= 2,

x

0,1

20.

(

y

2

+1 у

= x

2

,

y (0)=1,

 

x [0,2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[

]

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

y′− y = ex , y(0)=1, x [0,1]

 

22.

xy′−2 y = 2x4,

y(1)= 0,

x [1,3]

23.

y′+

 

 

y

 

= x2,

y(1)=1,

x [1,4]

24.

y′−

 

 

y

= −

 

12

, y(1)= 4,

 

x [1,2]

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.КРАЕВАЯ ЗАДАЧА ДЛЯ ОБЫКОВЕННОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ

Найти численное решение линейной краевой задачи для дифференциального уравнения второго порядка:

1)конечно-разностным методом, используя аппроксимацию производных второго порядка и шаги h = 0.5 и h = 0.1

2)методом прогонки с точностью ε =102; шаг h = 0.05.

 

 

y

 

 

 

 

 

y′′+

 

+2y = x;

 

 

 

x

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.7)= 0.5,

2y(1)

 

 

+3y (1)=1.2.

2.

y′′− xy′+2y = x +1;

 

 

 

 

 

2,

y(1.2)=1.

 

y(0.9)0.5y

(0.9)=

3.

y′′+ xy′+ y = x +1;

 

 

 

 

 

y

 

y(0.5)+2y (0.5)=1,

(0.8)=1.2.

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x

2

;

 

 

 

4. y′′+2y′− xy

 

 

 

 

 

 

y(0.6)= 0.7,

 

 

y(0.9)0.5y(0.9)=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

y′′+2y′−

 

 

 

 

= 3;

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.2)

= 2,

 

 

 

0.5y(0.5)

 

 

 

 

 

y (0.5)=1.

 

 

 

 

 

 

 

2 y

= x +0.4;

 

 

6.

y′′− y′+

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(1.1)

0.5y

 

 

 

2,

4.

 

(1.1)=

y (1.4)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

y′′−3y

+

 

 

 

 

 

 

=1;

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.4)

= 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.7)+2y (0.7)= 0.7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

y′′+3y′−

 

 

 

 

 

y = x +1;

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (1.2)=1,

 

 

 

2y(1.5)y (1.5)= 0.5.

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

3y = 2x2;

 

 

 

9.

y′′

 

 

 

 

 

+

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(1)

+2y

 

 

 

 

 

y(1.3)=1.

 

 

 

 

 

(1)= 0.6,

 

10.

y′′+1.5y′− xy = 0.5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

y(1.6)= 3.

 

 

2y(1.3)y

(1.3)=

 

y′′+2xy′− y = 0.4;

 

 

 

11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

2.

 

2y(0.3)+ y

(0.3)=

y (0.6)=

12.

y′′−0.5xy′+ y = 2;

 

 

 

 

 

 

=1.2,

 

 

 

 

 

 

1.4.

 

y(0.4)

 

 

y(0.7)+2y (0.7)=

 

 

 

2 y

 

3y = 2;

 

 

 

 

y′′+

 

x

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (0.8)=1.5,

 

2y(1.1)+ y (1.1)= 3.

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

y′+

y = x;

 

14.

y′′+2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.8)= 3.

 

 

2y(0.5)y (0.5)=1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

y′′−3xy′+2y =1.5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5y(1)

 

 

y (0.7)=1.3,

 

+ y (1)= 2.

16.

y′′+2xy′−2y = 0.6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (2)=1,

0.4y(2.3)y (2.3)=1.

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y′′+

 

 

 

 

 

 

0.4y =

2x;

 

 

 

x

 

 

 

17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3y

(0.6)= 0.6,

y (0.9)=1.7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

18.

y′′−

 

 

 

 

+0.8y = x;

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(1.7)+1.2y

(1.7)= 2,

y (2)=1.

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

y′′−

 

 

 

 

 

 

+ xy

= 2;

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.8)=1.6,

 

 

 

 

 

3y(1.1)0.5y (1.1)=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

1

 

 

 

20.

y′′

+2y′−

 

=

 

;

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(1.2)= 0.8.

 

0.5y(0.9)+ y (0.9)=1,

21.

y′′−0.5xy′+ y = 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.4)=1.2,

y(0.7)+2y (0.7)=1.4.

22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

;

 

y′′+2y′− xy = x

 

 

 

y(0.6)= 0.7,

y(0.9)0.5y(0.9)=1.

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y′′+

 

 

 

 

 

 

0.4y =

2x;

 

 

 

x

 

 

 

23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(0.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3y

(0.6)= 0.6,

y (0.9)=1.7.

 

y′′− xy′+2y = x +1;

 

24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(1.2)=1.

 

y(0.9)0.5y (0.9)= 2,

15

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Турчак Л.И., Плотников П.В. Основы численных методов: Учебное пособие - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 304 с.

2.Бахвалов Н.С. , Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы.- М.:

Наука, 2011. – 636 с.

3.Березин И.С. , Жидков Н.П. Методы вычислений. Т.1.- М.: Физматгиз, 1962. – 464с.

4.Воробьева Г.Н., Данилова А.Н. Практикум по вычислительной математике.- М.: Высшая школа, 1990. – 209с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….. 3

1. ТОЧНОСТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА……… 4

2.АППРОКСИМАЦМЯ ФУНКЦИЙ………………………………. 5

3.ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ……………………………. 8

4.

СИСТЕМА ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ

9

5.

НЕЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ…………………………………..

11

6.

СИСТЕМЫ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ……………………

11

7.

ЗАДАЧА КОШИ ДЛЯ ОБЫКНОВЕННОГО

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ…………………………

12

 

 

8.

КРАЕВАЯ ЗАДАЧА ДЛЯ ОБЫКОВЕННОГО

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ…………………………

13

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………

16

16

ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам для студентов специальности 24.05.02

«Проектирование авиационных и ракетных двигателей» всех форм обучения

Составители:

Хвостов Анатолий Анатольевич, Ряжских Александр Викторович, Соболева Елена Александровна

Издается в авторской редакции

Компьютерный набор А. В. Ряжских

Подписано к изданию 09.12.2021. Уч.-изд. л. 1,0.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84