Разделы презентаций


ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ. Задача Коши

Содержание

Обыкновенными дифференциальными уравнениями называются такие уравнения, которые содержат одну или несколько производных от искомой функций у = у(х). Их можно записать в виде где х — независимая переменная.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ОБЫКНОВЕННЫЕ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ
УРАВНЕНИЯ.

Задача Коши.

ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ.Задача Коши.

Слайд 2Обыкновенными дифференциальными уравнениями называются такие уравнения, которые содержат одну или

несколько производных от искомой функций у = у(х).

Их можно

записать в виде


где х — независимая переменная.
Обыкновенными дифференциальными уравнениями называются такие уравнения, которые содержат одну или несколько производных от искомой функций у =

Слайд 3Наивысший порядок n входящей в уравнение (1) производной называется порядком

дифференциального уравнения.

Наивысший порядок n входящей в уравнение (1) производной называется порядком дифференциального уравнения.

Слайд 4Решением дифференциального уравнения (1) называется всякая п раз дифференцируемая функция

, которая

после ее подстановки в уравнение превращает его в тождество.
Решением дифференциального уравнения (1) называется всякая п раз дифференцируемая функция

Слайд 5Общее решение обыкновенного дифференциального уравнения n-го порядка (1) содержит n

произвольных постоянных C1, С2, ... , Сn:



Частное решение дифференциального

уравнения получается из общего, если произвольным постоянным придать определенные значения.
Общее решение обыкновенного дифференциального уравнения n-го порядка (1) содержит n произвольных постоянных C1, С2, ... , Сn:

Слайд 6задача Коши (дополнительные условия задаются в одной точке)


краевая задача

(дополнительные условия задаются в более чем одной точке)

задача Коши (дополнительные условия задаются в одной точке) краевая задача (дополнительные условия задаются в более чем одной

Слайд 7Пример:





Пример:

Слайд 8Решение задачи Коши.

сущность метода конечных разностей. состоит в следующем:



1. область непрерывного изменения аргумента (например, отрезок) заменяется дискретным множеством

точек - узлами. Эти узлы составляют разностную сетку.
Решение задачи Коши. сущность метода конечных разностей. состоит в следующем: 1. область непрерывного изменения аргумента (например, отрезок)

Слайд 92. Искомая функция непрерывного аргумента приближенно заменяется функцией дискретного аргумента

на заданной сетке (сеточной функцией).

3. Исходное дифференциальное уравнение заменяется разностным

уравнением относительно сеточной функции.
2. Искомая функция непрерывного аргумента приближенно заменяется функцией дискретного аргумента на заданной сетке (сеточной функцией).3. Исходное дифференциальное

Слайд 10Такая замена дифференциального уравнения разностным называется его аппроксимацией на сетке

(или разностной аппроксимацией).

Таким образом, решение дифференциального уравнения сводится к

отысканию значений сеточной функции в узлах сетки.
Такая замена дифференциального уравнения разностным называется его аппроксимацией на сетке (или разностной аппроксимацией). Таким образом, решение дифференциального

Слайд 11Метод Эйлера.

Рассмотрим уравнение



с

начальным условием

для определенности будем считать, что решение нужно получить для значений х > x0.
Метод Эйлера. Рассмотрим уравнение

Слайд 121. выбирается достаточно малый шаг и строится

система равноотстоящих точек

2. Вычисляются


1. выбирается достаточно малый шаг   и строится   система равноотстоящих точек2. Вычисляются

Слайд 13При этом искомая интегральная кривая проходящая через точку

заменяется ломанной

с вершинами .








При этом искомая интегральная кривая проходящая через точку         заменяется

Слайд 14Для оценки погрешности на практике пользуются двойным просчетом: с шагом

h и шагом h/2.

Погрешность более точного значения (при

шаге h/2) оценивают приближенно так:


где - значение точного решения уравнения при
,
-приближенное значение полученное при вычислениях с шагом h .

- приближенное значение полученное с шагом h/2.

Для оценки погрешности на практике пользуются двойным просчетом: с шагом h и шагом h/2.Погрешность более точного значения

Слайд 15
Рассмотрим систему двух уравнений первого порядка



с начальными условиями

Рассмотрим систему двух уравнений первого порядкас начальными условиями

Слайд 16Приближенные значения вычисляются для этой системы по формулам

Приближенные значения вычисляются для этой системы по формулам

Слайд 17Модификации метода Эйлера.
1) Метод Эйлера-Коши

Модификации метода Эйлера. 1) Метод Эйлера-Коши

Слайд 18Оценка погрешности в точке , полученная с

помощью двойного пересчета, имеет вид:


где -

значение точного решения уравнения при
,
-приближенное значение полученное при вычислениях с шагом h .

- приближенное значение полученное с шагом h/2.

Оценка погрешности в точке    , полученная с помощью двойного пересчета, имеет вид:где

Слайд 192) другая модификация метода Эйлера заключается в итерационном уточнении значения

на каждом шаге.

В качестве нулевого приближения

берут
2) другая модификация метода Эйлера заключается в итерационном уточнении значения     на каждом шаге.В

Слайд 20Далее строится итерационный процесс


Итерации продолжают до тех пор, пока для

двух последовательных приближений не будет выполнено условие

Далее строится итерационный процессИтерации продолжают до тех пор, пока для двух последовательных приближений не будет выполнено условие

Слайд 21Как правило, при достаточно малом h итерации быстро сходятся.

Если

после трех-четырех итераций не произошло совпадение нужного числа десятичных знаков,

то следует уменьшить шаг расчета h.
Как правило, при достаточно малом h итерации быстро сходятся. Если после трех-четырех итераций не произошло совпадение нужного

Слайд 22Метод Рунге-Кутта.

Рассмотрим уравнение



с начальным

условием


Метод Рунге-Кутта.Рассмотрим уравнение

Слайд 23Если известно значение в точке

, то вычисление приближенного значения в следующей

точке производится по формулам:
Если известно значение    в точке    , то вычисление приближенного значения

Слайд 25Оценку погрешности метода можно получить с помощью двойного просчета по

формуле





Оценку погрешности метода можно получить с помощью двойного просчета по формуле

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика