ВычМат_Типовые
.pdf11
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N |
f(t,y) |
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t0 |
T |
y0 |
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N |
f(t,y) |
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t0 |
T |
y0 |
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|||||
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y |
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2 |
t |
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25 |
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+ t2 1 |
-1 |
0 |
5 |
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26 |
2ty et |
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0 |
1 |
2 |
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t 1 |
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27 |
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y |
+ t + 1 |
1 |
2 |
0 |
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28 |
y tg t + 3 cos t |
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0 |
1 |
1 |
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||||
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t + 1 |
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29 |
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y |
+ t cos t + t |
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+ 1 |
2 |
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30 |
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3t + 1 |
y + 3t |
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1 |
2 |
0 |
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|||
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t |
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t |
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Задание 25. |
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||||
Методом конечных разностей найти решение краевой задачи 8 y00 |
+ q(x)y = f(x) |
с шагами h1 = 1=3, |
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<y(0) = y0; |
y(1) = y1 |
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> |
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:
h2 = 1=6 и оценить погрешность по правилу Рунге. Построить графики полученных приближеных решений.
N |
q(x) |
f(x) |
|
y0 |
y1 |
|||||
1 |
3 2=4 |
2 cos( x=2) |
1 |
0 |
|
|||||
2 |
5 |
|
|
e2x |
|
1 |
e2 |
|||
3 |
1=(1 + x) |
x=(1 + x) |
0 |
1 |
|
|||||
|
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|
|
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|
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|
|
||
4 |
1=(1 + x) |
1 |
|
|
1 |
2 |
|
|||
5 |
1 |
|
|
3 x2 |
1 |
0 |
|
|||
|
|
|
(x2 + 2x + 2)=(4(1 + x)3=2) |
|
p |
|
|
|||
6 |
1=4 |
|
1 |
2 |
||||||
7 |
1 |
|
|
2e1 x |
0 |
1 |
|
|||
|
7 2=16 |
2 cos( x=4) |
|
p |
|
|
||||
8 |
2 |
2 |
||||||||
9 |
6 |
|
|
2e2x 1 |
1=e |
e |
||||
10 |
2 |
|
|
2x2 2x |
1 |
1 |
|
|||
11 |
1 |
|
|
1 + 6x x3 |
1 |
0 |
|
|||
12 |
2 |
|
x |
(1 |
|
x)e1 x |
e |
1 |
|
|
|
|
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|
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|
||
13 |
1=2 |
|
2x + x2=2 |
4 |
9 |
|
||||
14 |
5 2=9 |
2 sin( (4x + 1)=6) |
1=2 |
1=2 |
||||||
15 |
ex |
|
xe2x 2ex |
0 |
1 + e |
|||||
16 |
4=(1 + x)2 |
2=(x + 1)3 |
1 |
1=2 |
||||||
17 |
3 + x |
6 x x2 |
2 |
1 |
|
|||||
18 |
1=(1 + x) |
x 1 |
1 |
4 |
|
|||||
19 |
x |
|
|
2 + x 2x2 |
1 |
0 |
|
|||
20 |
1=(1 + x) |
x2 4x 5 |
1 |
8 |
|
|||||
21 |
1 |
|
|
5 sin 2x |
0 |
sin 2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
22 |
1 |
x |
1 x2 |
1 |
2 |
|
||||
23 |
1 |
|
|
2e x |
|
0 |
1=e |
|||
24 |
2x + 1 |
2xe2x 1 |
1=e |
e |
||||||
25 |
1 x |
2 + x(1 x)2 |
0 |
0 |
|
|||||
26 |
2(1 + x) |
2 2=(1 + x)3 |
1 |
1=2 |
||||||
27 |
6 |
|
|
6(1 x + x3) |
1 |
2 |
|
|||
28 |
3 2=4 |
2 sin( x=2) |
0 |
1 |
|
|||||
29 |
2 2 |
|
3 2 sin( x) |
0 |
0 |
|
||||
30 |
2 + x |
(x + 1)ex+1 |
e |
e2 |
12
|
|
|
8 |
|
|
@2u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
> |
@u |
|
|
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|
|||||
|
|
|
@t |
= k @x2 + f(x; t); a < x < b; 0 < t T; |
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|
> |
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|
> |
u(a; t) = g1(t); u(b; t) = g2(t); 0 < t T; |
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|
> |
|
|
|
|
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||
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> |
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|||
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|
< |
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|
>u(x; 0) = '(x); a |
|
x |
|
b; |
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||||||||||
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|
> |
|
|
|
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|
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|||||
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> |
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|
, øàã |
|
выбрать из условия устойчивости. Изобразить |
||||||
используя явную разностную |
схему. Взять |
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> |
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|
|
h = (b |
|
|
a)=10 |
|
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||||||||
|
|
|
> |
|
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|
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||||||||
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|
: |
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|
||
графики зависимости приближенного решения от x при = 0; 2 ; 4 ; : : : T . |
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|
|
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|||||||
|
N |
a |
b |
k |
|
'(x) |
|
|
|
|
g1(t) |
g2(t) |
|
|
f(x; t) |
|
|||||||
|
1 |
|
0 |
|
1 |
0.2 |
|
|
sin x |
|
|
|
|
0 |
|
|
sin(1 + 2t) |
|
1 x |
|
|||
|
2 |
|
0 |
|
1 |
0.5 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
10t |
|
|
t |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 |
|
0 |
|
2 |
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
x |
|
||
|
4 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
x |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5 |
|
0 |
|
1 |
0:2 |
|
|
0 |
|
|
|
|
1 e t |
0 |
|
|
e t |
|
||||
|
6 |
|
0 |
|
1 |
0:25 |
|
x3 |
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
x |
|
|||
|
7 |
|
0 |
|
1 |
0:25 |
|
1 x3 |
|
|
|
|
cos 2t |
t |
|
|
|
0 |
|
||||
|
8 |
|
0 |
|
1 |
0.5 |
|
|
1 |
|
|
|
|
e t |
|
e 10t |
|
|
2 |
|
|||
|
9 |
|
0 |
|
2 |
1 |
|
|
x |
|
|
|
|
0 |
|
|
2 |
|
|
x |
|
||
|
10 |
|
0 |
|
1 |
0:5 |
|
|
1 x3 |
|
|
|
|
et |
|
0 |
|
|
1 x |
|
|||
|
11 |
|
0 |
|
1 |
0:25 |
|
0 |
|
|
|
|
et 1 |
0 |
|
|
0 |
|
|||||
|
12 |
|
0 |
|
2 |
1 |
|
|
x |
|
|
|
|
0 |
|
|
2 |
|
|
x |
|
||
|
13 |
|
0 |
|
1 |
0:25 |
|
(1 x)2 |
|
|
e t |
|
1 e t |
|
|
0 |
|
||||||
|
14 |
|
0 |
|
1 |
0.2 |
|
|
1 x2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
||
|
15 |
|
0 |
|
1 |
0:2 |
|
|
(1 x)2 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
xe t |
|
||||
|
16 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
||
|
17 |
|
-1 |
|
1 |
0.2 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
1 x2 |
|
||
|
18 |
|
-1 |
|
1 |
0.5 |
|
|
jxj |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
||
|
19 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
|
x x2 |
|
|
|
|
sin 2t |
0 |
|
|
0 |
|
||||
|
20 |
|
0 |
|
1 |
0.1 |
|
|
x(1 x) |
|
5t |
|
5t |
|
|
0 |
|
||||||
|
21 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
|
jx 0:5j |
|
0.5 |
|
0.5 |
|
|
0 |
|
||||||
|
22 |
|
0 |
|
1 |
2 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
sin(10t) |
|
x(1 x) |
|
|||
|
23 |
|
0 |
|
1 |
0:2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
cos t |
1 |
|
|
0 |
|
||||
|
24 |
|
0 |
|
1 |
0.5 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
e10t 1 |
|
1 |
|
|||
|
25 |
|
0 |
|
1 |
0:4 |
|
|
x x2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
1 e t |
|
|
0 |
|
||
|
26 |
|
0 |
|
1 |
0:25 |
|
1 |
|
|
|
|
e 3t |
sin t |
|
|
0 |
|
|||||
|
27 |
|
0 |
|
1 |
0:5 |
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
sin( x)e t |
|
||
|
28 |
|
-1 |
|
1 |
0.5 |
|
|
x2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
x |
|
||
|
29 |
|
0 |
|
2 |
1 |
|
|
sin x |
|
|
|
|
0 |
|
|
sin 2 |
|
|
2 x |
|
||
|
30 |
|
0 |
|
1 |
0.4 |
|
|
1 x |
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
2 |
|