Главная » Просмотр файлов » В.Б. Андреев - Численные методы (2 в 1). (2007)

В.Б. Андреев - Численные методы (2 в 1). (2007) (1160465), страница 22

Файл №1160465 В.Б. Андреев - Численные методы (2 в 1). (2007) (В.Б. Андреев - Численные методы (2 в 1). (2007)) 22 страницаВ.Б. Андреев - Численные методы (2 в 1). (2007) (1160465) страница 222019-09-19СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

Ïðåäïîëîæèì, ÷òî u(t) èçâåñòíà â k óçëàõ ñåòêè ωtn , tn−1 , . . . , tn+1−k .173(17.3)174Ÿ 17. ËÈÍÅÉÍÛÅ ÌÍÎÃÎØÀÃÎÂÛÅ ÌÅÒÎÄÛÏîñòðîèì ïî ýòèì óçëàì èíòåðïîëÿöèîííûé ìíîãî÷ëåí Ëàãðàíæà ñòåïåíè k − 1 äëÿïîäûíòåãðàëüíîé ôóíêöèè f (u(t)) èç (17.2)f (u(t)) ≈ Lk−1 (t) =kXpj (t)f (u(tn+1−j )),(17.4)j=1ãäå, êàê îáû÷íî,pj (t) =kYi=1i6=jt − tn+1−itn+1−j − tn+1−i(17.5)ñóòü âåñîâûå ôóíêöèè èíòåðïîëÿöèîííîãî ïîëèíîìà (ìíîãî÷ëåíû ñòåïåíè (k − 1)),îáðàùàþùèåñÿ â íóëü ïðè t = tn+1−i , i = 1, j − 1, j + 1, k è â åäèíèöó ïðè t = tn+1−j ).Ïîäñòàâëÿÿ (17.4), (17.5) â (17.2) è çàìåíÿÿ ïðèáëèæåííîå ðàâåíñòâî íà òî÷íîå, ïîëó÷èì ñëåäóþùåå óðàâíåíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿun+1 − un = τkXbj f (un+1−j ),(17.6)j=1ãäå1bj =τZZtn+11p̂j (θ)dθ =pj (t)dt =tnZ100kYθ−1+idθ.i−ji=1(17.7)i6=jÎïðåäåëåíèå 17.1.

×èñëåííûé ìåòîä (17.6), (17.7) íàçûâàåòñÿ ÿâíûì k -øàãîâûììåòîäîì Àäàìñà (èíîãäà åãî íàçûâàþò ìåòîäîì Àäàìñà-Áýøôîðòà).Ïðèìåðû. 1◦ . k = 1.p1 (t) = p̂1 (θ) = 1,b1 = 1.2◦ . k = 2.p̂1 (θ) = θ + 1, b1 = 3/2,p̂2 (θ) = −θ,b2 = −1/2.3◦ . k = 3.231p̂1 (θ) = (θ + 1)(θ + 2), b1 = ,2124p̂2 (θ) = −θ(θ + 2),b2 = − ,3θ(θ + 1)5p̂3 (θ) =,b3 = .21217.1. ÌÅÒÎÄÛ ÀÄÀÌÑÀ175Âûïèøåì óðàâíåíèÿ (17.6) äëÿ ýòèõ ÷àñòíûõ ñëó÷àåâun+1 = un + τ f (un ),¸·13un+1 = un + τ f (un ) − f (un−1 ) ,22·¸23165un+1 = un + τf (un ) − f (un−1 ) + f (un−2 ) .121212(17.8)Óïðàæíåíèå 17.1. Ïîñòðîèòü ÿâíûé 4-õ-øàãîâûé ìåòîä Àäàìñà (17.6).Îòâåò.·un+1¸5559379= un + τf (un ) − f (un−1 ) + f (un−2 ) − f (un−3 ) .24242424Çàìå÷àíèå 17.1.

Î÷åâèäíî, ÷òî ïåðâîå èç óðàâíåíèé (17.8) îïðåäåëÿåò èññëåäîâàí-íûé íàìè ðàíåå ìåòîä Ýéëåðà. Òåì ñàìûì, ìåòîä Ýéëåðà ìîæåò áûòü îòíåñåí êàê êìåòîäàì Ðóíãå-Êóòòû, òàê è ê ìåòîäàì Àäàìñà.Ôîðìóëû (17.6) ïîëó÷åíû ïðè èíòåãðèðîâàíèè â ïðåäåëàõ îò tn äî tn+1 , â òîâðåìÿ êàê óçëû èíòåðïîëÿöèè ðàñïîëàãàëèñü íà îòðåçêå [tn+1−k , tn ], ò.å. âíå èíòåðâàëàèíòåãðèðîâàíèÿ (Äëÿ ïîäûíåãðàëüíîé ôóíêöèè èñïîëüçîâàëàñü ýêñòðàïîëÿöèÿ). Âñâÿçè ñ ýòèì ÿâíûå ìåòîäû Àäàìñà èíîãäà íàçûâàþò ýêñòðàïîëÿöèîííûìè ìåòîäàìè.á) Íåÿâíûå ìåòîäû Àäàìñà. Ìîæíî ïîñòðîèòü è íåÿâíûå ìåòîäû Àäàìñà. Äëÿýòîãî ê óçëàì èíòåðïîëÿöèè (17.3) íóæíî äîáàâèòü åùå óçåë tn+1 .

 ýòîì ñëó÷àåèíòåðïîëÿöèîííûé ìíîãî÷ëåí (ñòåïåíè k ) ïðèìåò âèäLk (t) =kXpj (t)f (u(tn+1−j )),(17.9)j=0à ñîîòâåòñòâóþùèì åìó óðàâíåíèåì áóäåò óðàâíåíèåun+1 − un = τkXbj f (un+1−j ),(17.10)j=0ãäå (ñð. ñ (17.7))1bj =τZZtn+11pj (t)dt =tn0kYθ−1+idθ.i−ji=0(17.11)i6=jÎïðåäåëåíèå 17.2. ×èñëåííûé ìåòîä (17.10), (17.11) íàçûâàåòñÿ íåÿâíûì k -øàãîâûììåòîäîì Àäàìñà (Èíîãäà åãî íàçûâàþò ìåòîäîì Àäàìñà-Ìóëòîíà).176Ÿ 17. ËÈÍÅÉÍÛÅ ÌÍÎÃÎØÀÃÎÂÛÅ ÌÅÒÎÄÛÏðèìåðû.

4◦ . k = 0.p̂0 (θ) = 1,b0 = 1.5◦ . k = 1.p̂0 (θ) = θ,b0 = 1/2,p̂1 (θ) = −θ + 1, b1 = 1/2.6◦ . k = 2.15p̂0 (θ) = θ(θ + 1), b0 = ,21222p̂1 (θ) = −(θ − 1), b1 = ,311p̂2 (θ) = θ(θ − 1), b2 = − .212Íàïèøåì óðàâíåíèÿ (17.10) äëÿ ýòèõ ÷àñòíûõ ñëó÷àåâun+1 = un + τ f (un+1 ),τun+1 = un + [f (un+1 ) + f (un )] ,2·¸581un+1 = un + τf (un+1 ) + f (un ) − f (un−1 ) .121212(17.12)Óïðàæíåíèå 17.2. Ïîñòðîèòü íåÿâíûé 3-õ-øàãîâûé ìåòîä Àäàìñà (17.10), (17.11).Îòâåò.·un+1¸91951= un + τf (un+1 ) + f (un ) − f (un−1 ) + f (un−2 ) .24242424Çàìå÷àíèå 17.2. Î÷åâèäíî, ÷òî ïåðâîå èç óðàâíåíèé (17.12), îòâå÷àþùåå k = 0,ÿâëÿåòñÿ íåÿâíûì ìåòîäîì Ýéëåðà, à âòîðîå óðàâíåíèå, îòâå÷àþùåå k = 1, ìåòîäîìòðàïåöèé.

Òåì ñàìûì, ýòè îäíîøàãîâûå íåÿâíûå ìåòîäû Àäàìñà ÿâëÿþòñÿ è ìåòîäàìèÐóíãå-Êóòòû.17.2 Ôîðìóëû äèôôåðåíöèðîâàíèÿ íàçàäÂî âñåõ ïðåäûäóùèõ ñëó÷àÿõ, êàê ïðè ïîñòðîåíèè ìåòîäîâ Ðóíãå-Êóòòû, òàê è ïðèïîñòðîåíèè ìåòîäîâ Àäàìñà, ìû ïîëó÷àëè ÷èñëåííûå ìåòîäû ïóòåì èíòåãðèðîâàíèÿóðàâíåíèÿ (17.1) è çàìåíû ïîäûíåãðàëüíîé ôóíêöèè f (u) â (17.2) èíòåðïîëÿöèîííûììíîãî÷ëåíîì èëè çàìåíû èíòåãðàëà êâàäðàòóðíîé ôîðìóëîé.

À ìîæíî ïîñòóïàòü èèíà÷å: èíòåðïîëÿöèîííûì ìíîãî÷ëåíîì çàìåíèòü u(t). Òîãäà äëÿ ïîñòðîåíèÿ ÷èñëåííîãî ìåòîäà íóæíî áóäåò âûðàæåíèå èíòåðïîëÿöèîííîãî ìíîãî÷ëåíà ïîäñòàâèòü â17.2. ÔÎÐÌÓËÛ ÄÈÔÔÅÐÅÍÖÈÐÎÂÀÍÈß ÍÀÇÀÄ177(17.1). ×òîáû ïîëó÷èëñÿ ÷èñëåííûé ìåòîä, òî÷êà tn+1 äîëæíà áûòü â ÷èñëå óçëîâèíòåðïîëÿöèè. Ïóñòüu(t) ≈ Lk (t) =kXpj (t)u(tn+1−j ),(17.13)j=0ãäåpj (t) =kYi=0i6=jt − tn+1−i.tn+1−j − tn+1−iÏîäñòàâëÿÿ (17.13) â (17.1), ïîëó÷èì ïðèáëèæåííîå ðàâåíñòâîà k!kXXp0j (t)u(tn+1−j ) ≈ fpj (t)u(tn+1−j ) .j=0j=0Ïðåâðàòèì åãî â òî÷íîå ðàâåíñòâî â êàêîì-ëèáî óçëå.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷èì óðàâíåíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ.

Ðàññìîòðèì ñëó÷àé, êîãäà óêàçàííûìóçëîì ÿâëÿåòñÿ tn+1 . Áóäåì èìåòükXp0j (tn+1 )un+1−j = f (un+1 ).j=0Êàê è ðàíüøå, ñäåëàåì ëîêàëüíóþ çàìåíó ïåðåìåííîé (t − tn )/τ = θ. Òîãäàp0j (t) =dpj (t)1 dp̂j (θ)1== p̂0j (θ),dtτ dθτãäåpj (t) = p̂j (θ) =kYθ−1+i,i−ji=0i6=jè ïîëó÷åííûé ìåòîä ïðèíèìàåò âèäkXp̂0j (1)un+1−j = τ f (un+1 ).(17.14)j=0Îïðåäåëåíèå 17.3. ×èñëåííûå ìåòîäû (17.14) íàçûâàþòñÿ ôîðìóëàìè äèôôåðåí-öèðîâàíèÿ íàçàä.Ïðèìåðû.

7◦ . k = 1.p̂0 (θ) = θ,p̂00 (1) = 1,p̂1 (θ) = −θ + 1, p̂01 (1) = −1.178Ÿ 17. ËÈÍÅÉÍÛÅ ÌÍÎÃÎØÀÃÎÂÛÅ ÌÅÒÎÄÛ8◦ . k = 2.13p̂0 (θ) = θ(θ + 1), p̂00 (1) = ,2220p̂1 (θ) = 1 − θ ,p̂1 (1) = −2,11p̂2 (θ) = θ(θ − 1), p̂02 (1) = .22Âûïèøåì óðàâíåíèÿ (17.14) äëÿ ýòèõ ñëó÷àåâun+1 − un = τ f (un+1 ),µ¶31un+1 − 2un + un−1 = τ f (un+1 ).22(17.15)(17.16)Óïðàæíåíèå 17.3. Ïîñòðîèòü ôîðìóëó (17.14), îòâå÷àþùóþ k = 3.Îòâåò.µ1131un+1 − 3un + un−1 − un−2623¶= τ f (un+1 ).17.3 Îáùèå ëèíåéíûå ìíîãîøàãîâûå ìåòîäûÌåòîäû Àäàìñà, ÿâíûå è íåÿâíûå, è ôîðìóëû äèôôåðåíöèðîâàíèÿ íàçàä ÿâëÿþòñÿ÷àñòíûìè ñëó÷àÿìè ôîðìóëûkXαj un−j = τj=0kXβj f (un−j ),(17.17)j=0ãäå αj è βj äåéñòâèòåëüíûå ÷èñëà. (Îáðàòèì âíèìàíèå íà òî, ÷òî â ýòîé ôîðìóëåâìåñòî íîâîãî íåèçâåñòíîãî un+1 ôèãóðèðóåò un ). Áóäåò ïðåäïîëàãàòü, ÷òîα0 6= 0,|αk | + |βk | 6= 0.(17.18)Ïåðâîå èç óñëîâèé (17.18) îáåñïå÷èâàåò ðàçðåøèìîñòü íåÿâíîãî (β0 6= 0) óðàâíåíèÿ(17.17) ïî êðàéíåé ìåðå, äëÿ äîñòàòî÷íî ìàëîãî øàãà τ .

Âòîðîå èç óñëîâèé (17.18)âñåãäà ìîæíî ñ÷èòàòü âûïîëíåííûì, óìåíüøèâ ïðè íåîáõîäèìîñòè k .Îïðåäåëåíèå 17.4. Ôîðìóëà (17.17) íàçûâàåòñÿ ëèíåéíûì ìíîãîøàãîâûì ( k-øàãîâûì) ìåòîäîì.Ìåòîä ÿâëÿåòñÿ ÿâíûì, åñëè β0 = 0, è íåÿâíûì â ïðîòèâíîì ñëó÷àå.×òîáû ëèíåéûé ìíîãîøàãîâûé ìåòîä (17.17) ìîæíî áûëî èñïîëüçîâàòü äëÿ ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ çàäà÷è (17.1), íåîáõîäèìî, ÷òîáû óðàâíåíèå (17.17) àïïðîêñèìèðîâàëî óðàâíåíèå (17.1).17.3. ÎÁÙÈÅ ËÈÍÅÉÍÛÅ ÌÍÎÃÎØÀÃÎÂÛÅ ÌÅÒÎÄÛ179Îïðåäåëåíèå 17.5.

Âåëè÷èíàkXk1Xψn =βj f (u(tn−j )) −αj u(tn−j )τ j=0j=0(17.19)íàçûâàåòñÿ ïîãðåøíîñòüþ àïïðîêñèìàöèè ìåòîäà (17.17).Âûÿñíèì âîïðîñ î ïîðÿäêå ïîãðåøíîñòè àïïðîêñèìàöèè ìåòîäà (17.17) ïðè τ → 0.Òåîðåìà 17.1. Ìíîãîøàãîâûé ìåòîä (17.17) èìååò ïîãðåøùíîñòü àïïðîêñèìàöèèïîðÿäêà p 6 2R òîãäà è òîëüêî òîãäà, êîãäà âûïîëíÿþòñÿ ñëåäóþùèå óñëîâèÿkXkX¡αj = 0,j=0¢αj j q + qβj j q−1 = 0,q = 1, . . . , p.(17.20)j=0Äîêàçàòåëüñòâî. Ðàçëîæèì u(t) ïî ôîðìóëå Òåéëîðà â òî÷êå tn :u(t) =pX(t − tn )qq!q=0u(q) (tn ) + O((t − tn )p+1 ).(17.21)Òàê êàê f (u) = u0 (t), òî, äèôôåðåíöèðóÿ (17.21), ïîëó÷èìf (u(t)) =pX(t − tn )q−1 (q)qu (tn ) + O((t − tn )p ).q!q=0(17.22)Ïîäñòàâëÿÿ òåïåðü ðàçëîæåíèÿ (17.21), (17.22) ïðè t = tn−j â (17.19), áóäåì èìåòüψn =kXβjj=0pX(−jτ )q−1 (q)u (tn )−qq!q=0pk1 X X (−jτ )q (q)αju (tn ) + O(τ p ) =−τ j=0q!q=0=pX(−τ )q−1q=0q!u(q) (tn )kX£¤βj qj q−1 + αj j q + O(τ p ).j=0Ïðèðàâíèâàÿ íóëþ êîýôôèöèåíòûòû ïðè τ q−1 äëÿ q = 0, 1, .

. . , p, ïîëó÷èì (17.20).Òåîðåìà äîêàçàíà.Çàìå÷àíèå 17.3. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ (17.17) íå èçìåíèòñÿ, åñëè åãî óìíîæèòü íàêàêîå-ëèáî ÷èñëî, îòëè÷íîå îò íóëÿ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî åãî êîýôôèöèåíòû îïðåäåëÿþòñÿ ñ òî÷íîñòüþ äî ìíîæèòåëÿ (äî ìóëüòèïëèêàòèâíîé ïîñòîÿííîé). ×òîáû óñòðàíèòüýòîò ïðîèçâîë, ïðîíîðìèðóåì èõ, ïîëàãàÿ, íàïðèìåð,kXj=0βj = 1.(17.23)180Ÿ 17. ËÈÍÅÉÍÛÅ ÌÍÎÃÎØÀÃÎÂÛÅ ÌÅÒÎÄÛÇàìå÷àíèå 17.4. Èç (17.20), (17.23) èìååì (p + 2) óðàâíåíèÿ äëÿ 2(k + 1) êîýôôèöè-åíòîâ ìåòîäà (17.17). Òåì ñàìûì, ìàêñèìàëüíûé ïîðÿäîê àïïðîêñèìàöèè ëèíåéíîãîk -øàãîâîãî ìåòîäà åñòü p = 2k .17.4 Ïîãðåøíîñòü àïïðîêñèìàöèè ìåòîäîâ ÀäàìñàÈññëåäóåì âîïðîñ î ïîðÿäêå ïîãðåøíîñòè àïïðîêñèìàöèè ìåòîäîâ Àäàìñà. Äëÿ ýòîãîïåðåïèøåì ñíà÷àëà ÿâíûé ìåòîä Àäàìñà (17.6), (17.7) â âèäå (17.17), ò.å.

çàìåíèì n+1íà n:kXun − un−1 = τbj f (un−j ).j=1Ñðàâíèâàÿ ýòî ñîîòíîøåíèå ñ (17.17), íàõîäèì, ÷òîα0 = 1, α1 = −1, α2 = · · · = αk = 0, β0 = 0, bj = βj , j = 1, k.Îïðåäåëèì, äëÿ êàêèõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé ÿâíûå ìåòîäû Àäàìñà òåîðåòè÷åñêè äàþò òî÷íîå ðåøåíèå â óçëàõ ñåòêè.

Ýòî ïðîèçîéäåò â òîì ñëó÷àå, êîãäà èíòåðïîëÿöèîííûé ìíîãî÷ëåí Lk−1 (t), îïðåäåëÿþùèé ÿâíûé ìåòîä Àäàìñà, ñîâïàäàåò ñf (u) èëè ñ f (t, u). Ïóñòü f (t, u(t)) = f (t), ò.å. f íå çàâèñèò îò u è ÿâëÿåòñÿ ìíîãî÷ëåíîìñòåïåíè íå âûøå k −1. Òîãäà f (t) ñîâïàäàåò ñî ñâîèì èíòåðïîäÿöèîííûì ìíîãî÷ëåíîìLk−1 (t), è ÿâíûé ìåòîä Àäàìñà òî÷åí äëÿ óðàâíåíèéu0 = qtq−1 ,q = 0, . . . , k.Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïîãðåøíîñòü àïïðîêñèìàöèè (17.19) íà ðåøåíèÿõ ýòèõ óðàâíåíèéðàâíà íóëþ. Ïîäñòàâëÿÿ ðåøåíèÿ ýòèõ óðàâíåíèé u = tq â (17.19) ïðè n = 0, ïîëó÷èìψ0 =k ·Xβj q(−τ j)j=0q−1¸1q− αj (−τ j) = 0,τq = 0, .

. . , k,÷òî ñîâïàäàåò ñ ïåðâûìè (k + 1) óðàâíåíèÿìè (17.20). Òåì ñàìûì, ìû äîêàçàëè, ÷òîÿâíûé k -øàãîâûé ìåòîä Àäàìñà èìååò ïîðÿäîê ïîãðåøíîñòè àïïðîêñèìàöèè íå íèæåk . Ìîæíî ïîêàçàòü, ÷òî åãî ïîðÿäîê àïïðîêñèìàöèè â òî÷íîñòè ðàâåí k .Óïðàæíåíèå 17.4. Äîêàçàòü, ÷òî ïîðÿäîê àïïðîêñèìàöèè íåÿâíîãî k -øàãîâîãîìåòîäà Àäàìñà íå íèæå k + 1.Óïðàæíåíèå 17.5. Äîêàçàòü, ÷òî ïîðÿäîê àïïðîêñèìàöèè k -øàãîâîé ôîðìóëûäèôôåðåíöèðîâàíèÿ íàçàä íå íèæå k .17.5.

ÏÎÓ×ÈÒÅËÜÍÛÉ ÏÐÈÌÅÐ18117.5 Ïîó÷èòåëüíûé ïðèìåðÏîñòðîèì äâóõøàãîâûé ÿâíûé ìåòîä ìàêñèìàëüíîãî ïîðÿäêà àïïðîêñèìàöèè. Ñîãëàñíî ðàíåå ñêàçàííîìó, ïîðÿäîê àïïðîêñèìàöèè ýòîãî ìåòîäà äîëæåí áûòü ðàâåí òðåì.Èç (17.20), (17.23) èìååìα0 + α1 + α2= 0,α1 + 2α2 = − (β0 + β1 + β2 ),α1 + 4α2 = −2(β1 + 2β2 ),α1 + 8α2 = −3(β1 + 4β2 ),β0 + β1 + β2 = 1,β0 = 0.Ðàçðåøàÿ ýòó ëèíåéíóþ ñèñòåìó, íàõîäèì, ÷òî1α0 = ,62α1 = ,35α2 = − ,62β1 = ,31β2 = .3Òåì ñàìûì, ìåòîä (17.17) ïðèîáðåòàåò âèäµ¶·¸14521un + un−1 − un−2 = τ fn−1 + fn−2 .66633(17.24)Ïðèìåíèì ýòîò ìåòîä ê ðåøåíèþ óðàâíåíèÿ (17.1) ñ f (u) = λu, ãäå λ=const. Áóäåìïðè ýòîì ïðåäïîëàãàòü, ÷òî íà÷àëüíîå çíà÷åíèå u0 = 1.  ýòîì ñëó÷àå çàäà÷à (17.1)ïðèìåò âèäu0 (t) = λu, u(0) = 1,(17.25)à åå ðåøåíèåì áóäåò ôóíêöèÿu(t) = eλt .(17.26)Îòâå÷àþùèé (17.25) ìåòîä (17.17) ìîæíî çàïèñàòü òàêkX(αj − τ λβj )un−j = 0,(17.27)j=0à ïðèìåíèòåëüíî ê ìåòîäó (17.24)µ¶µ¶4 25 11un +− τ λ un−1 + − − τ λ un−2 = 0.66 36 3(17.28)Ýòî åñòü ëèíåéíîå îäíîðîäíîå ðàçíîñòíîå óðàâíåíèå âòîðîãî ïîðÿäêà ñ ïîñòîÿííûìèêîýôôèöèåíòàìè (ñì.

Ÿ6). Íàéäåì åãî ðåøåíèå. Äëÿ ýòîãî íóæíî íàïèñàòü õàðàêòåðèñòè÷åñêîå óðàâíåíèå, îòâå÷àþùåå ðàçíîñòíîìó óðàâíåíèþ (17.28), è íàéòè åãî êîðíè.Èñêîìîå õàðàêòåðèñòè÷åñêîå óðàâíåíèå èìååò âèäq 2 + 4(1 − τ λ)q − (5 + 2τ λ) = 0,(17.29)182Ÿ 17. ËÈÍÅÉÍÛÅ ÌÍÎÃÎØÀÃÎÂÛÅ ÌÅÒÎÄÛà åãî êîðíè ñóòü√9 − 6τ λ + 4τ 2 λ2 = 1 + τ λ + O(τ 2 λ2 ),√q2 = −2 + 2τ λ − 9 − 6τ λ + 4τ 2 λ2 = −5 + O(τ λ).q1 = −2 + 2τ λ +(17.30)Óïðàæíåíèå 17.6. Äîêàçàòü, ÷òî q1 − eτ λ = O(τ 4 λ4 ).Ïîñêîëüêó êîðíè (17.30) õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ ðàçëè÷íû, òî îáùåå ðåøåíèå ðàçíîñòíîãî óðàâíåíèÿ (17.28) èìååò âèäun = c1 q1n + c2 q2n ,(17.31)ãäå c1 è c2 ïðîèçâîëüíûå ïîñòîÿííûå.Ðàññìàòðèâàåìûé íàìè ìåòîä (17.24) ÿâëÿåòñÿ äâóõøàãîâûì, è îäíîãî íà÷àëüíîãîóñëîâèÿu0 = 1(17.32)äëÿ åãî ðåàëèçàöèè íåäîñòàòî÷íî. Ïîñêîëüêó òî÷íîå ðåøåíèå íàì èçâåñòíî, òî íåáóäåì ëîìàòü ãîëîâó íàä òåì, êàê çàäàòü íåäîñòàþùåå íà÷àëüíîå óñëîâèå ïðè n = 1,à ïðîñòî ïîëîæèìu1 = u(t1 ) = eτ λ .(17.33)Ïîòðåáóåì, ÷òîáû ðåøåíèå (17.31) óäîâëåòâîðÿëî óñëîâèÿì (17.32), (17.33).

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
1,76 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6376
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее