- •Ю.П. Головатый, в.Г. Косушкин
- •Глава 6. Численное решение краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений
- •Глава 7. Численное решение задач на собственные значения
- •Глава 8. Численное решение дифференциальных уравнений в частных производных
- •Глава 1. Формулировка математической модели
- •1.1. Тепловой баланс резистивного элемента
- •1.2. Радиационно-стимулированная диффузия
- •Глава 2.Решение модельной задачи
- •Глава 3. Метод конечных разностей
- •3.1. Сетки и сеточные функции
- •3.2. Аппроксимация производных
- •Конечноразностная аппроксимация обыкновенных дифференциальных уравнений
- •Глава 4. Решение задачи коши методом конечных разностей
- •Методы эйлера и тейлора
- •4.2 Явные методы рунге - кутты
- •4.3 Явные многошаговые методы решения задачи коши.
- •Лабораторная работа №3
- •4.4 Подвохи при применении методов рунге-кутты
- •«Жёстские» обыкновенные дифференциальные уравнения
Лабораторная работа №3
ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КОШИ ДЛЯ НЕОДНОРОДНОГО ОБЫКНОВЕННОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ВТОРОГО ПОРЯДКА
Цель работы. Численное решение задачи Коши для неоднородного ОДУ 2-го порядка с помощью программы MathCAD и сравнение полученного решения с точным аналитическим решением.
Порядок выполнения.
1.Представить ОДУ своего варианта (Приложение 2.1) в виде системы двух ОДУ первого порядка.
2.Проинтегрировать её численно в программе MathCAD с помощью функции rkfixed при трёх различных значениях шага , относящихся как . Сравнить полученные решения.
3.Решить уравнение (1) аналитически. Сравнить графики точного аналитического и приближённого численного решения.
4.Сделать выводы по результатам работы.
Приложение 2.1
Варианты заданий к Лабораторной работе №2
-
№
a1
a2
1
2
0
1
1
0
2
-4
4
0
1
0
3
2
0
0
0
/2
4
0
1
3
0
-/2
5
2
5
0
0
1
6
-4
4
1
1
0.3
7
6
13
-1
1
0.25
8
0
1
4
1
/2
9
2
5
6
2
-/2
10
-4
8
0
2
1
11
2
0
0
2
0
12
-4
4
-1
0.5
2
13
0
1
1
1
/2
14
2
5
4
-0.5
-/2
15
6
13
5
2
0.8
16
-4
8
0
0.5
0.75
17
2
0
1
1
-1
18
-4
4
-1
0
/2
19
6
13
-2
2
1
20
0
1
8
0.5
0.3
21
-3
3
0
-1
0.4
22
1
2
9
0.6
0.4
23
-2
2
-1
0
0.3
24
1
-1
0
0
-1
25
5
12
4
1
0.7