题目
给定初值问题
要求: (a)用改进欧拉法 (h=0.05)及经典四阶R-K法(h=0.1)
求(1)的数值解 ,并打印s=1+0.1i(i=0,1,…,10)各点的值,与准确解比较.
第1题
给定方程组x'(t)=A(t)x(t), ①
这里A(t)是[a,b]上的连续n×n,函数矩阵。设Φ(t)是①的一个基解矩阵,n维向量函数F(t,x)在R:a≤t≤b,‖x‖<∞上连续,t0∈[a,b]。试证明:初值问题
②
的唯一解ψ(t)是积分方程组
x(t)=Φ(t)Φ-1(t0)η+∫t0tΦ(t)Φ-1(s)F(s,x(s))ds ②
的连续解。反之,②的解也是初值问题②的解。
第2题
判断下列命题是否正确.
(1)一阶常微分程右端函数f(x,y)连续就一定存在唯一解.
(2)数值求解常微分方程初值问题截断误差与舍人误差互不相关.
(3)一个数值方法局部截断误差的阶等于整体误差的阶(即)方法.
(4)算法的阶越高计算结果就越精确.
(5)显式方法的优点是计算简单且稳定性好
(6)隐式方法的优点是稳定性好且收敛阶高.
(7)单步法比多步法优越的原因是计算简单且可以自启动.
(8)改进欧拉法是二级二阶的龙格-库塔方法.
(9)满足根条件的多步法是绝对稳定的.
(10)解刚性方程组如果使用A-稳定方法,则不管步长h取多大都可达到任意给定的精度.
第8题
解下列微分方程的初值问题。
(1)sin2xdx+cos3ydy=0,y(π/2)=π/3;
(2)xdx+ye-xdy=0,y(0)=1;
(3)dr/dθ=r,r(0)=2;
第10题
x(4)+x=tet,x(0)=1,x'(0)=-1,x"(0)=2,x'"(0)=0. 将初值问题化为与之等价的一阶方程组的初值问题:
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