常微分方程數值解上機

2021-05-24 02:37:28 字數 2015 閱讀 6595

二步顯式

adams

法和gear

法求解,y(0)=1,步長分別為h=0.1和h=0.05

1.程式文字

二步顯式

adams法

clc;

y(1)=1;

h=0.1;

y(2)=y(1)-2*h*y(1)+3*h;

n=1/h;

fori=2:n

y(i+1)=y(i)-3*h*y(i)+h*y(i-1)+3*h;

endt=0:h:1;

f=-0.5*exp(-2*t)+1.5;

r=plot(t,y,

'*');

hold on,

g=plot(t,f);

set(g,

'linewidth'

,1,'color'

,'blue'

);hold

off;

w=abs(f(n+1)-y(n+1));

二步顯式

gear法

clc;

y(1)=1;

h=0.05

;y(2)=y(1)+h*y(1);

n=1/h;

fori=2:n

y(i+1)=(4/3*y(i)-1/3*y(i-1)+2*h)/(1+4/3*h);

endt=0:h:1;

f=-0.5*exp(-2*t)+1.5;

r=plot(t,y,

'*');

hold on,

g=plot(t,f);

set(g,

'linewidth'

,1,'color'

,'blue'

),hold

off;

w=abs(f(n+1)-y(n+1))

;應用顯式中點法和4級4階gill方法求解初值問題

,列出當步長h=0.2和h=0.1時計算到終點t=1的數值解及其誤差,並附演算法的matlab程式。 1.

程式文字

顯式中點法

clc;

y(1)=3;h=0.2;

t=0;

n=1/h;

fori=1:n

t=t+h;

y=(1-0.5*h)*y(i)-0.5*h*t;

y(i+1)=y(i)-h*t-h*y-0.5*h^2;

endt=0:h:1;

f=2*exp(-t)-t+1;

r=plot(t,y,

'r*'

);hold on,

g=plot(t,f);

set(g,

'linewidth'

,1,'color'

,'blue'

),hold

off;

w=abs(f(n+1)-y(n+1))y4

級4階gill方法

clc;

y(1)=3;h=0.05;

t=0;b=0.5^0.5

n=1/h;

fori=1:n

t=t+h;

y1=y(i);

y2=y(i)-0.5*h*t-0.5*h*y1;

y3=y(i)-0.5*h*t-(b-0.5)*h*y1-(1-b)*h*y2-0.5*(1-b)*h^2;

y4=y(i)-h*t+b*h*y2-(1+b)*h*y3-0.5*h^2;

y(i+1)=y(i)-h*t-1/6*h*y1-1/3*(1-b)*h*y2-1/3*(1+b)*h*y3-1/6*h*y4-0.5*h^2;

endt=0:h:1;

f=2*exp(-t)-t+1;

r=plot(t,y,

'r*'

);hold on,

g=plot(t,f);

set(g,

'linewidth'

,1,'color'

,'blue'

),hold

off;

w=abs(f(n+1)-y(n+1))

y

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