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.