Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lab_4 / lab4_25

.docx
Скачиваний:
119
Добавлен:
28.01.2022
Размер:
195.29 Кб
Скачать

МИНЦИФРЫ РФ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский Технический Университет Связи и Информатики»

Кафедра информатики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

«Методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений»

Выполнил студент группы “Сортирный Союз”

username

Москва 2021

Индивидуальное задание

Уравнение

25

Точное аналитическое решение заданного дифференциального уравнения

Точное аналитическое решение ДУ находится методом разделения переменных:

После интегрирования и преобразования данного выражения получаем:

Подставим и в выражение, чтобы найти :

Аналитическое решение дифференциального уравнения:

Значения точного решения ОДУ -

Вычислим в сценарии Scilab значения полученного решения на отрезке с шагом изменения аргумента :

Численное решение заданного ОДУ методом Эйлера

Вычислим в сценарии Scilab значения численного решения ОДУ методом Эйлера - - в точках отрезка с шагом . Для этого метода ОДУ записывают в виде . Общая формула для определения очередного значения функции по методу Эйлера имеет вид , где .

Погрешность метода Эйлера

Вычислим в сценарии значения погрешностей , где :

Решение ОДУ методом Рунге-Кутта 4-го порядка, дополненным методом автоматического выбора шага, обеспечивающим точность

Вычислим в программе значения численного решения ОДУ с точностью и получим решение в точках отрезка с шагом - - методом Рунге-Кутта 4-го порядка, используя формулу: , где

Схема алгоритма приведена в разделе 2.5 пособия по алгоритмам.

Значения погрешностей

Вычислим в сценарии Scilab значения погрешностей:

Решение ОДУ средствами пакета Scilab

Решим ОДУ, используя функцию ode():

Сведём полученные значения в таблицу:

Построим графики:

Вывод: в данной работе значения решений ОДУ аналитическим методом (y(x)) и методом Рунге-Кутта 4-го порядка (y4(x)) практически совпадают. В решении ОДУ методом Эйлера (y1(x)) из-за допущений, принятых в методе, велика погрешность измерений.

Соседние файлы в папке lab_4