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

ВычМат_Типовые

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
185.34 Кб
Скачать

11

 

N

f(t,y)

 

t0

T

y0

 

N

f(t,y)

 

 

t0

T

y0

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

2

t

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

+ t2 1

-1

0

5

 

26

2ty et

 

0

1

2

 

 

t 1

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

y

+ t + 1

1

2

0

 

28

y tg t + 3 cos t

 

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t + 1

 

 

 

 

29

 

y

+ t cos t + t

 

+ 1

2

 

30

 

3t + 1

y + 3t

 

1

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

Задание 25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методом конечных разностей найти решение краевой задачи 8 y00

+ q(x)y = f(x)

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

3 2=4

2 cos( x=2)

1

0

 

2

5

 

 

e2x

 

1

e2

3

1=(1 + x)

x=(1 + x)

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

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

12

 

 

 

8

 

 

@2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

@u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@t

= k @x2 + f(x; t); a < x < b; 0 < t T;

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

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

 

 

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