Metoda Eulera.doc

(67 KB) Pobierz

 Metoda Eulera

           

            Rozwiązujemy tą metodą równania różniczkowe zwyczajne I – rzędu oraz wyższych rzędów sprowadzalne do rzędu I . Metoda ta ma prostą interpretację geometryczną i stosunkowo duży błąd . Błąd tej metody jest proporcjonalny do h2 ( h – wielkość kroku ) . Metoda ta jest więc rzędu I .

            Mamy równanie różniczkowe

                    http://aragorn.pb.bialystok.pl/%7Emosdorf/WYK/mn/Metoda_Eulera_pliki/image002.gif                                                                                          (4.1.1)

z warunkiem początkowym

                    y(x0) = y0                                                                                               (4.1.2)

Wyznaczamy rozwiązania przybliżone w przedziale <x0,b> . Przedział  <x0,b> dzielimy na n części wyznaczając wielkość kroku h .

                    http://aragorn.pb.bialystok.pl/%7Emosdorf/WYK/mn/Metoda_Eulera_pliki/image004.gif                                                                                              (4.1.3)

Długość kroku h powinna być taka aby wielkość przyrostu funkcji ( y(x+h) – y(x) ) była niewielka . Rozwiązanie numeryczne równania sprowadza się do obliczenia w punktach xk = x0 + k*h przybliżenia yk rozwiązania dokładnego y(xk) .

Bierzemy dwa pierwsze wyrazy rozwinięcia funkcji y(x) w szereg Taylora w punkcie xk

                 

                   http://aragorn.pb.bialystok.pl/%7Emosdorf/WYK/mn/Metoda_Eulera_pliki/image006.gif                                                                  (4.1.4)

Przyjmując we wzorze (4.1.4)

                   x = xk+1    i     http://aragorn.pb.bialystok.pl/%7Emosdorf/WYK/mn/Metoda_Eulera_pliki/image008.gif   

otrzymujemy

                   yk+1 = yk + (xk+1 – xk)f(xk,yk)      gdzie  xk+1 – xk = h

                   yk+1 = yk + hf(xk,yk)                                        ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin