Условие.
Содержание отчета к заданию.
Задание для выполнения контрольной работы.
Варианты заданий изложены в таблице 3.
1. Построить алгоритм решения обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка на отрезке [a, b], шаг h = 0.1 и h = 0.01, для каждого метода, указанного в табл.3 и составить соответствующий алгоритм вычисления в среде табличного процессора Excel.
2. Все вычисления вести с четырьмя десятичными знаками после запятой.
3. Сравнить результаты вычисления различных методов с различными шагами интегрирования.
Таблица 3 – варианты обыкновенных дифференциальных уравнений для решения численными методами.
№ п/п | Уравнения | Методы |
[1.8;2.8] y(1.8)=2.6 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
y¢=x+cos(y/3) [1.6;2.6] y(1.6)=4.6 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[0.6;1.6] y(0.6)=0.8 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[0.5;1.5] y(0.5)=0.6 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
y¢=x+cos(y/p) [1.7;2.7] y(1.7)=5.3 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
y¢=x+cos(y/2.25) [1.4;2.4] y(1.4)=4.2 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
y¢=x+cos(y/e) [1.4;2.4] y(1.4)=2.5 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[0.8;1.8] y(0.8)=1.4 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[1.2;2.2] y(1.2)=2.1 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[2.1;3.1] y(2.I)=2.5 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[1.8;2.8] y(1.8)=2.6 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
y¢=x+sin(y/3) [1.6;2.6] y(1.6)=4.6 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[0.6;1.6] y(0.6)=0.8 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[0.5;1.5] y(0.5)=0.6 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
y¢=x+sin(y/p) [1.7;2.7] y(1.7)=5.3 | Эйлера и Рунге-Кутта II порядка | |
[1.4;2.4] y(1.4)=2.2 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
y¢=x+sin(y/e) [1.4;2.4] y(1.4)=2.5 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.8;1.8] y(0.8)=1.3 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[1.1;2.1] y(1.I)=1.5 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.6;1.6] y(0.6)=1.2 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
y¢=x+sin(y/1.25) [0.5;1.5] y(0.5)=1.8 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.2;1.2] y(0.2)=1.1 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.1;1.1] y(0.I)=0.8 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.5;1.5] y(0.5)=0.6 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[1.2;2.2] y(1.2)=1.4 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.4;1.4] y(0.4)=0.8 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.3;1.3] y(0.3)=0.9 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[1.2;2.2] y(1.2)=1.8 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.7;1.7] y(0.7)=2.1 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка | |
[0.9;1.9] y(0.9)=1.7 | Модифицированный Эйлера и Рунге-Кутта IV порядка |
В отчете необходимо предъявить:
- алгоритм решения задания в среде табличного процессора Excel, реализующий вычислительную схему каждого из методов;
- файл, содержащий реализацию использованных методов в среде табличного процессора Excel;
· анализ результатов и выводы.
Пример выполнения задания.
Используя модифицированный метод Эйлера и метод Рунге-Кутта IV порядка построить численное решение дифференциального уравнения: при заданных начальных условиях:y(0.7)= 2.1 на отрезке [0.7;1.7].
Расчеты провести в среде табличного процессора Excel с шагом h=0.1 иh=0.01. Все вычисления вести с четырьмя десятичными знаками после запятой.
Сравнить результаты вычисления различных методов с различными шагами интегрирования.