pocz_w11s.pdf

(2575 KB) Pobierz
RÓWNANIA RÓZNICZKOWE ZWYCZAJNE – PROBLEM POCZATKOWY
Wprowadzenie
Metody jednokrokowe (Runge-Kutty)
Metody wielokrokowe
Równania ró»niczkowe wy»szych rz¦dów
RÓWNANIA RÓNICZKOWE ZWYCZAJNE
– PROBLEM POCZTKOWY
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
Budownictwo, studia I stopnia, semestr III
rok akademicki 2010/2011
Instytut L-5, Wydział In»ynierii L¡dowej, Politechnika Krakowska
EwaPabisek
AdamWosatko
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RÓWNANIA RÓNICZKOWE ZWYCZAJNE – PROBLEM POCZTKOWY
781417412.003.png 781417412.004.png
Wprowadzenie
Metody jednokrokowe (Runge-Kutty)
Metody wielokrokowe
Równania ró»niczkowe wy»szych rz¦dów
Równaniaró»niczkowezwyczajne
Równanie o postaci ogólnej:
F ( x ; y ; y 0 ; y 00 ;:::; y n )= 0 ;
gdzie y ( k ) d k y ( x )
dx k ; k = 1 ; 2 ;:::; n ;
(1)
w którym jako niewiadoma wyst¦puje funkcja tylko jednej zmiennej niezale»nej
y ( x ) oraz niektóre (albo wszystkie) jej pochodne y ( k ) ( x ); 0 < k n
nazywamy równaniemró»niczkowymzwyczajnym rz¦du n .
Oprócz pojedynczych równa« wyst¦puj¡ równie» układy takich równa«:
F 1 ( x ; y ; y 0 ; y 00 ;:::; y n )= 0 ;
F 2 ( x ; y ; y 0 ; y 00 ;:::; y n )= 0 ;
F n ( x ; y ; y 0 ; y 00 ;:::; y n )= 0 :
(2)
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RÓWNANIA RÓNICZKOWE ZWYCZAJNE – PROBLEM POCZTKOWY
781417412.005.png
Wprowadzenie
Metody jednokrokowe (Runge-Kutty)
Metody wielokrokowe
Równania ró»niczkowe wy»szych rz¦dów
Równaniaró»niczkowezwyczajne
Pojedyncze równania ró»niczkowe (lub ich układy) opisuj¡ ró»ne zjawiska
i procesy zachodz¡ce w modelach fizycznych. Mimo tej ró»norodno±ci
wyst¦puj¡ tylko dwa zasadnicze rodzaje problemów:
1 problempocz¡tkowy ,
2 problembrzegowy .
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RÓWNANIA RÓNICZKOWE ZWYCZAJNE – PROBLEM POCZTKOWY
781417412.006.png
Wprowadzenie
Metody jednokrokowe (Runge-Kutty)
Metody wielokrokowe
Równania ró»niczkowe wy»szych rz¦dów
Pojedynczerównanieró»niczkowepierwszegorz¦du
dy
dx = f ( x ; y ( x )); x 2[ a ; b ]:
(3)
B¦dziemy poszukiwa¢ jego rozwi¡zania y ( x ) spełniaj¡cego warunek
pocz¡tkowy
y ( x 0 )= y 0 : x 0 2[ a ; b ];
(4)
który okre±la współrz¦dne tzw. punktu pocz¡tkowego P ( x 0 ; y 0 ) na
płaszczy¹nie 0 xy , przez który ma przechodzi¢ krzywa reprezentuj¡ca
poszukiwane rozwi¡zanie.
Numeryczne rozwi¡zywanie równania ró»niczkowego (3) z warunkiem
pocz¡tkowym (4) polega na generowaniu ci¡gu punktów o współrz¦dnych
( x j ; y j ); j = 1 ; 2 ;::: na płaszczy¹nie 0 xy , startuj¡c z punktu
pocz¡tkowego ( x 0 ; y 0 ) .
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RÓWNANIA RÓNICZKOWE ZWYCZAJNE – PROBLEM POCZTKOWY
781417412.001.png
Wprowadzenie
Metody jednokrokowe (Runge-Kutty)
Metody wielokrokowe
Równania ró»niczkowe wy»szych rz¦dów
Rozwi¡zanierównaniaró»niczkowego–rodzinafunkcji
Na rysunku przedstawiono jednoparametrow¡ rodzin¦ funkcji y ( x )
spełniaj¡cych warunek (3), ale niekoniecznie warunek (4).
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RÓWNANIA RÓNICZKOWE ZWYCZAJNE – PROBLEM POCZTKOWY
781417412.002.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin