1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. решить задачу Коши для обыкновенного дифференциального...
Разбор задачи

решить задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка на указанном отрезке с заданным шагом h методом рунге кутты 4 порядка.

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Дифференциальные уравнения
  • #Численные методы
решить задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка на указанном отрезке с заданным шагом h методом рунге кутты 4 порядка.

Условие:

\ny′=−3yx+8y−x2x2−5x+6y(0)=−1,x∈[0,1],h=01 \begin{array}{l}\ny^{\prime}=\frac{-3 y x+8 y-x^{2}}{x^{2}-5 x+6} \\ y(0)=-1, \\ x \in[0,1], \quad h=01 \end{array}

Решение:

1. Дано

Нам дано начально-краевая задача (задача Коши) для обыкновенного дифференциального уравнения (ОДУ) первого порядка:

  1. ОДУ:
    y′=f(x,y)=−3yx+8y−x2x2−5x+6 y^{\prime} = f(x, y) = \frac{-3 y x+8 y-x^{2}}{x^{2}-5 x+6}
  2. Начальное условие: y(0)=−1y(0) = -1.
  3. Интервал: x∈[0,1]x \in [0, 1].
  4. Шаг интегрирования: h=0.1h = 0.1.
  5. Точное решение:
    y(x)=−14x4+23x3+12(x−2)2(x−3) y(x) = \frac{-\frac{1}{4} x^{4}+\frac{2}{3} x^{3}+12}{(x-2)^{2}(x-3)}

2. Найти

  1. Численное решение yiy_i на отрезке [0,1][0, 1] с шагом h=0.1h=0.1 методом Рунге-Кутты 4-го порядка (РК4).
  2. Сравнить численное решение с точным решением y(xi)y(x_i)...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из коэффициентов $k_i$ в методе Рунге-Кутты 4-го порядка использует значение функции $f(x,y)$ в точке, сдвинутой на полный шаг $h$ по $x$ и на $k_3$ по $y$?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод