Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Вычмат Варианты ТР ER-05-11

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
184.39 Кб
Скачать

11

 

N

f(t,y)

 

 

 

 

 

t0

T

y0

 

N

f(t,y)

 

 

 

 

 

t0

T

y0

 

 

11

 

y

 

sin t

 

 

 

 

 

3t + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

=2 + 1

4=

 

12

 

 

 

 

 

 

y + 3t

 

1

2

0

 

 

t

 

 

t

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

y + e t

 

 

0

1

1

 

14

 

y

 

 

 

 

 

t + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t + 3 t2

 

1

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

3t 1

y + 6t

1

2

3

 

16

2ty

 

et2 t

 

0

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

y cos t + esin t

0

1

1

 

18

 

y

 

 

 

+ (t + 2)2

 

0

1

4

 

 

 

 

 

 

 

t + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

y

 

 

+ 2(t 2)e2t

0

1

0

 

20

 

y

 

 

 

+ t + 1

 

1

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2

 

 

 

 

 

t + 1

 

 

 

21

 

y

 

 

+ t sin t + t

=2

=2 + 1

2=4

 

22

2yt2 + 4t2

 

0

1

-1

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

2y + 2e4t

 

 

0

1

3

 

24

y sin t + e cos t

 

0

1

0

 

 

25

 

 

 

 

y

 

 

+ t2 1

-1

0

5

 

26

 

y

 

 

 

+ 2(t + 1)e2t

 

0

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

1

 

 

t + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

+ 2t2et

 

 

1

2

e

 

28

 

 

 

 

+ t2 t

 

-1

0

-1

 

 

 

t

 

 

 

 

 

t 1

 

 

 

29

3yt2 + 6t2

0

1

1

 

30

 

y

 

+ 2t ln t

 

e

e + 1

2e2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ln t

 

 

Задание 25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 y00 + q(x)y = f(x)

 

 

 

 

Методом конечных разностей найти решение краевой задачи

 

 

с шагами h1 = 1=3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

>

:y(0) = y0; y(1) = y1

h2 = 1=6 и оценить погрешность по правилу Рунге. Построить графики полученных приближеных решений.

N

q(x)

f(x)

 

 

 

y0

y1

1

1

2e x

 

 

 

0

1=e

2

x2

(x2 1)e x

 

 

 

1

1=e

3

5 2=9

2 sin( (4x + 1)=6)

 

1=2

1=2

4

3=(2 x)2

1=(2 x)3

 

 

 

1=2

1

5

1=4

(( 2 + 1)=4) sin( (x + 1)=2)

1

0

6

1

2e x

 

 

 

1

2=e

7

1=(1 + x)

1

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

8

ex+1 + 1

e2

 

 

 

e

1

9

1=(1 + x)

x2 4x 5

 

 

 

1

8

10

1

2e1 x

 

 

 

0

1

11

5 2=9

2 cos( (2x 1)=3)

 

1=2

1=2

12

2 + x

(x + 1)ex+1

 

 

 

e

e2

13

2=(1 + x)2

2x=(x + 1)2

 

 

 

1

3=2

14

x

2 + x 2x2

 

 

 

1

0

15

6

2e2x 1

 

 

 

1=e

e

16

2(1 + x)

2 2=(1 + x)3

 

 

1

1=2

17

 

tg( x=4) 1

 

tg2( x=4)

=2

0

1

18

x

2 + x2 x3

 

 

 

0

0

19

1=(1 + x)

x=(1 + x)

 

 

 

0

1

20

6

6(1 x + x3)

 

 

 

1

2

21

1

( 2 + 1) cos( (2x 1)=2)

 

0

0

22

5

e2x

 

 

 

1

e2

Задание 27.
Найти приближенное решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности

12

N

q(x)

f(x)

y0

y1

23

2ex

xex(ex 1)

1

1 + e

24

4

4e 2x

0

1=e2

25

1 x

2 + x(1 x)2

0

0

 

26

1=(1 + x)

x 1

1

4

 

27

2

2 2 + 5 2 sin2( x)

0

0

 

28

5x2 2

x2e x2

1

1=e

 

1=2

ex=2=4

1

p

 

 

29

e

30

x + 1

xex

1

e

 

 

 

8

 

 

 

 

@2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

@u

 

+ f(x; t); a < x < b; 0 < t T;

 

 

 

@t

= k @x2

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

u(a; t) = g1(t); u(b; t) = g2(t); 0 < t

 

T;

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>u(x; 0) = '(x); a

 

x

 

b;

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, øàã

 

выбрать из условия устойчивости. Изобразить

используя явную разностную

схему. Взять

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

h = (b

 

 

a)=10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графики зависимости приближенного решения от x при = 0; 2 ; 4 ; : : : T .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

a

b

 

k

 

'(x)

 

 

 

 

g1(t)

 

g2(t)

 

f(x; t)

 

 

1

 

0

 

1

 

 

0:2

 

 

1

 

 

 

 

 

cos t

 

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

 

1

 

 

0.4

 

 

x

 

 

 

 

0

 

 

 

1

 

1

 

 

3

 

0

 

1

 

 

0.2

 

 

1

x2

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

0

 

 

4

 

0

 

1

 

 

0:4

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

cos t

 

 

5

 

0

 

2

 

 

0.5

 

 

1

 

 

 

 

 

e t

 

 

e 5t

 

2

 

 

6

 

0

 

1

 

 

0:5

 

 

1 x3

 

 

 

 

e t

 

 

1 e t

0

 

 

7

 

0

 

1

 

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

x

 

 

8

-1

 

1

 

 

0.2

 

 

1

jxj

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

1

 

 

9

 

0

 

1

 

 

0.1

 

 

x(1 x)

 

 

5t

 

 

5t

 

0

 

 

10

 

0

 

1

 

 

0:25

 

1

x3

 

 

 

 

cos 2t

 

t

 

0

 

 

11

 

0

 

2

 

 

2

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

10t

 

1

 

 

12

 

0

 

1

 

 

0.4

 

 

1

x

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

2

 

 

13

 

0

 

1

 

 

0:5

 

 

1

 

 

 

 

 

1 + t

 

e 2t

 

0

 

 

14

 

0

 

1

 

 

1

 

 

x x2

 

 

 

 

sin 2t

 

0

 

0

 

 

15

 

0

 

2

 

 

1

 

 

x

 

 

 

 

0

 

 

 

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

0

 

1

 

 

0:25

 

1

 

 

 

 

 

e 3t

 

 

sin t

 

0

 

 

17

 

0

 

1

 

 

0:2

 

 

x3

 

 

 

 

sin t

 

cos t

 

0

 

 

18

 

0

 

1

 

 

0:5

 

 

x x2

 

 

 

 

1 e t

 

t

 

0

 

 

19

 

0

 

2

 

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

0

 

1

 

 

0:5

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

sin( x)e t

 

 

21

 

0

 

1

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

et

 

 

 

e10t

 

0

 

 

22

 

0

 

1

 

 

0.5

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

10t

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

0

 

1

 

 

1

 

 

(1 x)2

 

 

 

1=(1 + t)

0

 

1 x2

 

13

N

a

b

k

'(x)

g1(t)

g2(t)

f(x; t)

24

0

1

0:4

(1 x)3

1

sin t

(1 x) sin t

25

0

1

0:4

x x2

0

1 e t

0

26

-1

1

0.5

jxj

1

1

0

27

0

1

0:25

x x2

t

0

e t

28

0

1

0:4

0

0

0

x(1 x) sin t

29

0

2

1

1

e 5t

cos t

1

30

-1

1

1

1 x2

0

5t

0