- •Лабораторная работа № 7 численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений Основные понятия
 - •Задача Коши. Общие замечания
 - •Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений Метод Эйлера
 - •Аналогично определяем отрезки ,, …
 - •Метод РунгеКутта
 - •Отсюда (11)
 - •Интегрирование дифференциального уравнения (13) методом РунгеКутта
 - •Задание
 
Отсюда (11)
,
и, следовательно (10),
.
Аналогично вычисляются дальнейшие приближения. Результаты вычислений приведены в табл.1 (искомые значения функции выделены жирным шрифтом).
Таблица 1.
Интегрирование дифференциального уравнения (13) методом РунгеКутта
- 
	
i
x
y


0
0
1
0,1
0,1000
0,05
1,05
0,11
0,2200
0,05
1,055
0,1105
0,2210
0
1,1105
0,1210
0,1210

1
0,1
1,1103
0,1210
0,1210
0,15
1,1708
0,1321
0,2642
0,15
1,1763
0,1356
0,2652
0,2
1,2429
0,1443
0,1445

2
0,2
1,2427
0,1443
0,1443
0,25
1,3149
0,1565
0,3130
0,25
1,3209
0,1571
0,3142
0,3
1,3998
0,1700
0,1700

3
0,3
1,3996
0,1700
0,1700
0,35
1,4846
0,1835
0,3670
0,35
1,4904
0,1840
0,3680
0,4
1,5836
0,1984
0,1984

4
0,4
1,5836
0,1984
0,1982
0,45
1,6826
0,2133
0,4266
0,45
1,6902
0,2140
0,4280
0,5
1,7976
0,2298
0,2298

5
0,5
1,7974
 
Таким образом, 
.
Уравнение (4.14) имеет точное решение
,
откуда![]()
Метод Рунге  Кутта применим также для приближенного решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений.
Пример.б. Методом Эйлера проинтегрировать уравнение (13), т.е.
![]()
 на отрезке [0; 0.1] с шагом h= 0,05, при
начальном условии
.
Решение.
Определяем значение производной при 
= 0:
.
Теперь по формуле (4.8) вычисляем 
прих= 0,05
![]()
Вычисляем производную при 
=
+h=0 + 0,05 = 0,05:
![]()
Искомое значение функции при 
=
+h= 0,05 + 0,05 = 0,1 будет (см. (8))
= 1,1050.
	Дальнейшие вычисления
продолжаем по формуле (7). Результаты
представим в табличном виде (табл.2) (в
графе 4 табл. 2 для сравнения приведены
результаты точного решения уравнения
(13), т.е. 
,
для соответствующих значений аргументов,
а в графе 5 приведены результаты имеющихся
решений уравнения по методу Рунге-Кутта
из табл.1;замечание: при выполнениизадания граф 4 и 5 составлятьне
нужно).
Таблица 2.
Интегрирование дифференциального уравнения (13) методом Эйлера
| 
					 i  | 
					 
					  | 
					 
					  | 
					 
					  | 
					 
					  | 
| 
					 1  | 
					 2  | 
					 3  | 
					 4  | 
					 5  | 
| 
					 1  | 
					 0,05  | 
					 1,0500  | 
					 1,0525  | 
					 –  | 
| 
					 2  | 
					 0,10  | 
					 1,1050  | 
					 1,1103  | 
					 1,1103  | 
| 
					 3  | 
					 0,15  | 
					 1,1652  | 
					 1,1738  | 
					 –  | 
| 
					 4  | 
					 0,20  | 
					 1,2310  | 
					 1,2428  | 
					 1,2427  | 
| 
					 5  | 
					 0,25  | 
					 1,3026  | 
					 1,3180  | 
					 –  | 
| 
					 6  | 
					 0,30  | 
					 1,3802  | 
					 1,3997  | 
					 1,3996  | 
| 
					 7  | 
					 0,35  | 
					 1,4642  | 
					 1,4881  | 
					 –  | 
| 
					 8  | 
					 0,40  | 
					 1,5549  | 
					 1,5836  | 
					 1,5836  | 
| 
					 9  | 
					 0,45  | 
					 1,6527  | 
					 1,6866  | 
					 –  | 
| 
					 10  | 
					 0,50  | 
					 1,7578  | 
					 1,7974  | 
					 1,7974  | 
