1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Исследовать устойчивость разностных схем
Разбор задачи

Исследовать устойчивость разностных схем

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Дифференциальные уравнения
  • #Численные методы
Исследовать устойчивость разностных схем

Условие:

Исследовать устойчивость разностных схем $

θφi+1φih+(1θ)φiφi1h=fi,i=1,n1φ0=a,φ1=b\begin{array}{c} \theta \frac{\varphi_{i+1}-\varphi_{i}}{h}+(1-\theta) \frac{\varphi_{i}-\varphi_{i-1}}{h}=f_{i}, \quad i=\overline{1, n-1} \\ \varphi_{0}=a, \varphi_{1}=b \end{array}

$

Решение:

Ниже приведён пошаговый анализ устойчивости схемы

Дана разностная схема

  θ*(φ₍ᵢ₊₁₎ – φᵢ)/h + (1 – θ)(φᵢ – φ₍ᵢ₋₁₎)/h = fᵢ,   i = 1, …, n–1

с граничными условиями

  φ₀ = a,  φ₁ = b.

Шаг 1. Рассмотрим однородную схему (fᵢ = 0). Тогда имеем
  θ
(φ₍ᵢ₊₁₎ – φᵢ)/h + (1 – θ)(φᵢ – φ₍ᵢ₋₁₎)/h = 0.
Чтобы исследовать устойчивость (то есть поведение ошибок или возмущений) ищем решения в виде
  φᵢ = λⁱ.
Подставляем в схему:
  θ
(λ⁽ⁱ⁺¹⁾ – λⁱ)/h + (1 – θ)*(λⁱ – λ⁽ⁱ⁻¹⁾)/h = 0.
Умножим равенство на h и разде...

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 метод используется для анализа устойчивости линейных разностных схем с постоянными коэффициентами?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет