- •Компьютерный практикум по численным методам
- •Введение
- •1 Решение нелинейных уравнений и систем уравнений
- •1.1 Понятие о линейных и нелинейных уравнениях
- •1.2 О методах решения нелинейных уравнений
- •1.3 Решение нелинейных уравнений
- •1.4 Решение систем нелинейных уравнений. Метод Ньютона
- •1.5 Использование стандартных функций системы Maple
- •Упражнения
- •2 Решение задач линейной алгебры
- •2.1 Матричные и векторные операции
- •2.2 Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •2.2.1 Прямые методы решения слау. Факторизация матриц
- •2.3 Итерационные методы решения слау
- •Упражнения
- •3 Решение обыкновенных дифференциальных уравнений
- •3.1 Основные понятия
- •3.2 Численное решение задачи Коши
- •3.3 Решение краевой задачи методом стрельбы
- •Упражнения
- •4 Приближение (аппроксимация) функций
- •4.1 Введение
- •4.2 Интерполирование
- •4.3 Локальная интерполяция
- •4.4 Интерполирование сплайнами
- •4.5 Интерполяция Эрмита
- •4.6 Среднеквадратичное приближение
- •4.7 Аппроксимация с помощью взвешенных невязок
- •Упражнения
- •5 Метод конечных разностей
- •Упражнения
- •6 Прямые методы вариационного исчисления
- •6.1 Введение
- •6.2 Простейшая задача вариационного исчисления. Уравнение Эйлера
- •6.3 О прямых методах вариационного исчисления
- •Упражнения
- •7 Решение краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений методом ритца
- •7.1 Некоторые замечания по использованию метода Ритца
- •Упражнения
- •8 Решение краевых задач методом галёркина
- •Упражнения
- •9 Метод конечных элементов
- •Упражнения
- •10 Решение двумерной краевой задачи методом ритца
- •Упражнения
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Упражнения
1. Решить задачу Коши для дифференциального уравнения y=f(x, y) на отрезке [a, b] при начальном заданном условии y(a)=y0 и шаге интегрирования h:
1) методом Эйлера и усовершенствованным (модифицированным) методом Эйлера с шагом h и h/2,
2) методом Рунге-Кутта с шагом h и 2h,
3) методом Адамса.
№ |
Функция f(x, y) |
Интервал [a, b] |
y0 |
Шаг h |
1 |
|
[0; 1] |
y(0)=0,2 |
0,1 |
2 |
|
[0,2; 1,2] |
y(0,2)=0,25 |
0,1 |
3 |
|
[1,6; 2,6] |
y(1,6)=4,6 |
0,1 |
4 |
|
[0,2; 1,2] |
y(0,2)=1,1 |
0,1 |
5 |
|
[1,4; 2,4] |
y(1,4)=2,5 |
0,1 |
6 |
|
[1,7; 2,7] |
y(1,7)=5,3 |
0,1 |
7 |
|
[2,6; 4,6] |
y(2,6)=3,5 |
0,2 |
8 |
|
[2; 3] |
y(2)=2,3 |
0,1 |
9 |
|
[0; 1] |
y(0)=0,3 |
0,1 |
10 |
|
[1,8; 2,8] |
y(1,8)=2,6 |
0,1 |
11 |
|
[2,1;3,1] |
y(2,1)=2,5 |
0,1 |
12 |
|
[0; 0,5] |
y(0)=2,6 |
0,05 |
13 |
|
[–2; –1] |
y(–2)=3 |
0,1 |
14 |
|
[0,2; 1,2] |
y(0,2)=0,25 |
0,1 |
15 |
|
[1,5; 2,5] |
y(1,5)=4,5 |
0,1 |
16 |
|
[0,4; 1,4] |
y(0,4)=0,8 |
0,1 |
17 |
|
[1; 3] |
y(1)=1,5 |
0,2 |
18 |
|
[1; 2] |
y(1)=1,5 |
0,1 |
19 |
|
[1,5; 2] |
y(1,5)=2,1 |
0,05 |
20 |
|
[0; 2] |
y(0)=1,3 |
0,1 |
21 |
|
[–1; 1] |
y(–1)=0,2 |
0,2 |
22 |
|
[1,6; 2,6] |
y(1,6)=4,6 |
0,1 |
23 |
|
[0; 0,5] |
y(0)=0,3 |
0,05 |
24 |
|
[1; 2] |
y(1)=0 |
0,1 |
25 |
|
[0; 1] |
y(0)=0 |
0,1 |
26 |
|
[0,2; 1,2] |
y(0,2)=0,25 |
0,1 |
27 |
|
[1,7; 2,7] |
y(1,7)=5,6 |
0,1 |
28 |
|
[1,4; 2,4] |
y(1,4)=2,5 |
0,1 |
29 |
|
[0,6; 1,6] |
y(0,6)=0,8 |
0,1 |
30 |
|
[1; 2] |
y(1)=5,9 |
0,1 |
31 |
|
[0; 1] |
y(0)=0 |
0,1 |
32 |
|
[0,5; 1,5] |
y(0,5)=1,8 |
0,1 |
33 |
|
[1,2; 2,2] |
y(1,2)=1,8 |
0,1 |
34 |
|
[0; 1] |
y(0)=0 |
0,1 |
35 |
|
[0; 1] |
y(0)=0 |
0,1 |
36 |
|
[0; 1] |
y(0)=0 |
0,1 |
37 |
|
[0; 1] |
y(0)=0 |
0,1 |
38 |
|
[0; 1] |
y(0)=0,8 |
0,1 |
39 |
|
[0; 1] |
y(0)=0,4 |
0,1 |
40 |
|
[0; 1] |
y(0)=0,5 |
0,1 |
2. Методом пристрелки найти решение граничных задач в точках xk = 0,1k.
Вариант 1.
Вариант 2.
Вариант 3.
Вариант 4.
Вариант 5.
Вариант 7. , , .
Вариант 8. , , .
Вариант 9. , , .
Вариант 10. , , .