- •Решение краевой задачи методом конечных разностей
- •Основные понятия, используемые в постановках краевых задач
- •Из (3), получим выражения для аппроксимации первой производной yi',учитывающие значения функции в двух симметричных относительнохiузлах:
- •Применение метода прогонки для решения систем линейных алгебраических уравнений с трёхдиагональными ленточными матрицами
- •Реализация метода прогонки в среде программы ms Excel Постановка задачи
- •Проверка правильности полученного решения
- •Варианты заданий для выполнения самостоятельной работы
- •Литература
Проверка правильности полученного решения
Для проверки правильности полученного в столбце М решения Y(X) выполняется подстановкой полученного решения в уравнения исходной системы. В ячейки столбца N последовательно вводим формулы, реализующие вычислительный алгоритм, определяемый системой уравнений (11). В N3 введём формулу "=M3". Затем в N4 введём формулу "=G4*M3‑H4*M4+I4*M5", реализующую левую часть уравнения (9). Эту формулу протягиваем до N8, получая соответственно – "=G5*M4‑H5*M5+I5*M6" в N5, "=G6*M5-H6*M6+I6*M7" в N6, "=G7*M6‑H7*M7+I7*M8" в N7 и "=G8*M7-H8*M8+I8*M9" в N8. Полученные в столбце N значения совпадают со значениями в столбце J, что позволяет судить о правильности полученного решения.
Варианты заданий для выполнения самостоятельной работы
Методом конечных разностей найти решение краевой задачи на сетке из 6 узлов.
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4
Вариант 5
Вариант 6
Вариант 7
Вариант 8
Вариант 9
Вариант 10
Вариант 11
Вариант 12
Вариант 13
Вариант 14
Вариант 15
Литература
Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М.:Физматгиз, 1963. – 856 с.
Карпов В.В., Коробейников А.В. Математические модели задач строительного профиля и численные методы их исследования: Учеб. пособие. – СПб., СПбГАСУ, 1996. – 134 с.
Бахвалов Н.С. Численные методы. – М.:Наука, 1973. – 632 с.
Вагер Б.Г. Численные методы решения дифференциальных уравнений: Учеб. пособие – СПбГАСУ. – СПб. 2003. 114 с.
Любимов Е.Б. и др. Решение систем линейных алгебраических уравнений средствами программы MicrosoftExcel: Метод. указ. – СПб., СПбГАСУ, 2005. – 22c.
СОДЕРЖАНИЕ
Основные понятия, используемые в постановках краевых задач 3
Применение метода прогонки для решения систем линейных алгебраических уравнений с трёхдиагональными ленточными матрицами 6
Реализация метода прогонки в среде программы MS Excel 6
Постановка задачи 6
Проверка правильности полученного решения 12
Варианты заданий для выполнения самостоятельной работы 13
Литература 15
1) Формулы вводятся в ячейки таблиц, начиная с символа “=” (равно). Двойные кавычки использованы в тексте для выделения формулы. Вводить их в ячейки таблицы не нужно.
1) Терминология и сокращения, используемые в тексте методических указаний, приведены в начальном разделе методических указаний к первой лабораторной работе:[5].