我国多少个省-全球多少个国家和地区
习题九
1. 取步长
h
= 0.1,分别用欧拉法与改进的欧拉法解下列初值问题
(1)
准确解:(1)
欧拉法:
改进的欧拉法:
,
,
,
; (2)
;(2)
,
,
,
;
2. 用四阶标准龙格—库塔法解第1题中的初值问题,比较各法解的
精度。
,
3. 用欧拉法计算下列积分在点
,
,
处的近似值。
0.5000,1.1420,2.5011,7.2450
4. 求下列差分格式局部截断误差的首项,并指出其阶数。
(1)
(2)
(3)
(4)
5.用Euler法解初值问题
x=0.3(保留到小数点后4位).
,2
,3;
,4
,4
取步长h=0.1,计算到
1
解:
直接将Eulerr法应用于本题,得到
由于,直接代入计算,得到
6.
用改进Euler法和梯形法解初值问题取步长
相比较. h=0.1,计算到x=0.5,并与准确解
解:用改进Euler法求解公式,得
计算结果
见下表
用梯形法求解公式,得
解得
精确解为
7.证明中点公式(7.3.9)
的,并求其局部截断误差主项.
证明 根据局部截断误差定义,得
是二阶
2
将右端Taylor展开,得
故方法是二阶的,且局部截断误差主项是上式右端含h3的项。
8.用四阶R- K方法求解初值问题
h=0.2.
取步长
解 直接用四阶R-K方法
其中
计算结果如表所示:
9.对于初值问题
解 因f'(y)=-100,故由绝对稳定区间要求(1)用Euler法解时,
(2)用 梯形法解时,绝对稳定区间为,由因f
对y是线性的,故不用迭代,对h仍无限制。(3)用四阶R- K方法时,
3
10. (1) 用Euler法求解,步长h应取在什么范围内计算才稳定?(2) 若
用梯形法求解,对步长h有无限制? (3) 若用四阶R-K方法求解,步
长h如何选取?
解:用四阶显式Adams公式先要算出
可用四阶R- K方法计算。由
,而
,得
,其余3点
由计算得
再由四步四阶Adams显式方法得
11.用四步四阶的Adams显式方法求解初值问题取h=0.1.(1)用形如
的线性二步法解
(2)试确定参数
断误 差主项.
,使方法具有尽可能高的阶数,并求出局部截
4
解 本题仍利用局部截断误差的Taylor展开,
要确定参数,可令
解得而方法得局部截断
故所求方法
差主项为
是二阶方法,局部截断误
5
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